(10分)如图所示,MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B. 一个电荷量为q的带电粒子从感光板上
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(10分)如图所示,MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B. 一个电荷量为q的带电粒子从感光板上
题型:不详
难度:
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(10分)如图所示,MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B. 一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域,经一次偏转到达P点. 经测量P、O间的距离为l,不计带电粒子受到的重力. 求:
(1)带电粒子所受洛伦兹力的大小;
(2)带电粒子的质量。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)带电粒子在磁场中所受洛伦兹力
2分
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其半径为R,由牛顿第二定律
2分
带电粒子做匀速圆周运动的半径
2分
解得
2分
举一反三
(8分)在真空室内取坐标系xOy,在x轴上方存在两个方向都垂直于纸面向外的磁场区Ⅰ和II(如图),平行于x轴的虚线MM’和NN’是它们的边界线,两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长.Ⅰ区和II区内分别充满磁感应强度为B和
的匀强磁场.一带正电的粒子质量为m、电荷量为q,从坐标原点O以大小为v的速度沿y轴正方向射入Ⅰ区的磁场中.不计粒子的重力作用.
(1)如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达II区,那么粒子的速度v满足什么条件?粒子运动了多长时间到达x轴?
(2)如果粒子运动过程经过II区而且最后还是从x轴离开磁场,那么粒子的速度v又满足什么条件?并求这种情况下粒子到达x轴的坐标范围?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着匀强磁场,磁感应强度均为B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一电子由P(-d,d)点,沿x轴正方向射入磁场区域Ⅰ.(电子质量为m,电荷量为e,sin 53°=
)
(1)求电子能从第三象限射出的入射速度的范围.
(2)若电子从
位置射出,求电子在磁场 Ⅰ 中运动的时间t.
(3)求第(2)问中电子离开磁场Ⅱ时的位置坐标.
题型:不详
难度:
|
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如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R 的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N,现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子,从M孔以α角入射,一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力).则从N孔射出的离子( )
A.是正离子,速率为kBR/cos α
B.是正离子,速率为kBR/sin α
C.是负离子,速率为kBR/sin α
D.是负离子,速率为kBR/cos α
题型:不详
难度:
|
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如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B
1
=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里,宽度d=12.5 cm的匀强磁场B
2
,某时刻一质量m=2.0×10
-8 kg
、电荷量q=+4.0×10
-4 C
的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v
0
=2.0×10
3
m/s沿y轴正方向运动.试求:
(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B
2
应满足的条件.
题型:不详
难度:
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如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则( )
A.从P点射出的粒子速度大
B.从Q点射出的粒子速度大
C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长
题型:不详
难度:
|
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