(10分)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点A(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平
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(10分)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点A(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平
题型:不详
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(10分)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点A(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v
0
平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的B点射出磁场,射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°。求:
(1)电子在磁场中运动的轨迹半径r;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)电子在磁场中运动的时间t。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)设电子在磁场中轨迹的半径为r,运动轨迹如图,
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°,
由几何关系可得:
(2分)
解得轨迹半径
(1分)
(2)对于电子在磁场中运动,有:
(2分)
解得磁感应强度B的大小:
(1分)
(3)电子在磁场中转动的周期
(2分)
电子转动的圆心角为60°,则电子在磁场中运动的时间
(2分)
举一反三
如图,在平面直角坐标系xoy内,第一象限的射线op与x轴夹角为30º,在∠pox范围之外存在垂直xoy面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的正电粒子,从o点以沿y轴负方向的速度v出发仅受磁场力而运动。试求:
(1)粒子离开o点后,第三次经过磁场边界时的位置坐标;
(2)粒子在磁场中运动的总时间;
(3)若保持其它条件不变而将∠pox变为15º,粒子出发之后将总共几次穿越磁场边界?
题型:不详
难度:
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如图所示为垂直纸面方向的圆形匀强磁场,半径为R。有甲、乙两个质量和电荷量大小都相同的异种带电粒子沿直径方向分别由A、B两点射入磁场,并且都从C点射出磁场,C点到AB的距离为
/2R,若带电粒子只受洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A.甲乙速度之比2∶1 B.甲乙时间之比1∶2
C.甲乙路程之比3∶2 D.甲乙半径之比2∶1
题型:不详
难度:
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如图,虚线MN上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场B
1
,带电粒子从边界MN上的A点以速度v
o
垂直磁场方向射人磁场,经磁场偏转后从边界MN上的B点射出。若在粒子经过的区域PQ上方再叠加方向垂直纸面向里的匀强磁场B
2
,让该粒子仍以速度v
0
从A处沿原方向射人磁场,经磁场偏转后从边界MN上的B"点射出(图中未标出),不计粒子的重力。下列关于粒子的说法正确的是
A.
点在B点的右侧
B.从
点射出的速度大于从B点射出的速度
C.从
点射出的速度方向平行于从B点射出的速度方向
D.从A到B"的时间等于从A到B的时间
题型:不详
难度:
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如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为
的负离子以相同速率v
0
(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)( )
A.离子在磁场中运动时间一定相等
B.离子在磁场中的运动半径一定相等
C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
题型:不详
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如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=a。在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子,粒子的电量大小为q,质量为m,发射速度大小都为v
0
,发射方向由图中的角度θ表示.不计粒子间的相互作用及重力,下列说法正确的是( )
A.若v
0
=
,则以θ=0°方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间为
B.若v
0
=
,则以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C.若v
0
=
,则以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D若v
0
=
,则在AC边界上只有一半区域有粒子射出
题型:不详
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