(8分)如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略

(8分)如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略

题型:不详难度:来源:
(8分)如图所示,一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)

求:(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
答案
(1)m=2Bde/ v0(2)πd/(3v0)
解析

试题分析:(1)R=d/sin300
得R=2d....................  (2分)
   
得m=2Bde/ v0        ………………………      (2分)
(2)    ………………………         (2分)
得t="T/12=" πd/(3v0)………………………        (2分)
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
举一反三
(12分)如图所示,在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2T。在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN(中心轴线过y轴),极板间距d=0.4m;极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压。a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处,有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为,速度为v0=2.0×104m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场,经过磁场偏转后从x轴射出磁场(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用)。

(1)、当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0
(2)、当滑动头P在ab正中间时,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)、滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同,求粒子在磁场中运动的最长时间。
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如图所示,在赤道的正上方有一电子垂直地面入射,若赤道的地球磁场是呈水平;则此电子因受到地磁作用而发生偏转时,其落点应该接近偏向(  )
A.a B.b 
C.c D.d

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一匀强磁场,磁场方向垂直于Oxy平面,在Oxy平面上,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向.后来,粒子经过y轴上的P点,如图所示.不计重力的影响.粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的( )
A.箭头a是可能的B.箭头b是可能的
C.箭头c是可能的D.箭头d是可能的

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(12分)如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m,电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极间电场中加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变.

(1) 设t=0时,粒子静止在A板小孔处,在电场作用下加速,并绕行第一圈.求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En
(2) 为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增.求粒子绕行第n圈时的磁感应强度B.
(3) 求粒子绕行n圈所需的总时间tn(设极板间距远小于R).
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关于洛仑兹力以下说法正确的是(    )
A.电荷处于磁场中一定受到洛仑兹力
B.运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力
C.洛仑兹力在特殊情况下对运动电荷可以做功
D.洛仑兹力可以改变运动电荷的速度方向

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