如图所示,一带电粒子质量为m、电量为q,垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,已知它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽

如图所示,一带电粒子质量为m、电量为q,垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,已知它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽

题型:不详难度:来源:
如图所示,一带电粒子质量为m、电量为q,垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,已知它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角。已知磁场区域的宽度为d,磁感强度为B,方向垂直于纸面向里,不计粒子所受重力。求:

(1)粒子进入磁场时的速度。
(2)粒子穿越磁场所用的时间。
答案
dqB/(msinθ),θm/(qB)。
解析

(1)带电粒子在磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设粒子进入磁场时的速度为,所以有
①,
而带电粒子垂直于边界进入一个有界的匀强磁场区域,它恰好能从上边界飞离磁场区域,且此时速度方向偏离入射方向θ角,有②,
由①②两式得,粒子进入磁场时的速度
(2)粒子穿越磁场的弧长,粒子进入磁场时的速度
所以粒子穿越磁场所用的时间,
举一反三
如图所示,已知一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端静止下滑,滑至底端时的速率为。若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,,同样让它从粗糙斜面的顶端静止下滑,则它滑至底端时的速率与相比(    )
A.变大B.变小
C.不变D.条件不足,无法判断

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如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度射出,求粒子在A点的初速度的大小
(2)若撤去电场,如图19(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间
(3)在图19(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
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带电量为q的粒子,自静止起经电压U加速进入磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为r的圆周运动,如不计粒子的重力,该粒子的速率为      ,粒子运动的周期为       
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如图所示的平行板器件中.电场强度E和磁感应强度B相互垂直,具有不同水平速度的带电粒子从P孔射入后发生偏转的情况不同。利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器。

若正离子(不计重力)以水平速度射入速度选择器,则
A正离子从P孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器
B正离子从Q孔射入后,能沿着图示虚线路径通过速度选择器[
C仅改变离子的电性,负离子从P孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器
D仅改变离子的电量,正离子从P孔射入后,不能沿图示虚线路径通过速度选择器
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两个电子以大小不同的初速度,沿垂直于磁场的方向,射入同一个匀强被场中,设为这两个电子的运动轨道半径,是它们的运动周期,则(  )
A.B.C.D.

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