如图,在矩形区域abcd区域中,分布有垂直纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与a
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如图,在矩形区域abcd区域中,分布有垂直纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与a
题型:不详
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如图,在矩形区域abcd区域中,分布有垂直纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与ab成30°,下列说法正确的是( )
A.只要初速度大小取合适的值,电子可以在磁场中做完整的圆周运动
B.电子入射速度越大,在磁场中运动的时间一定越短
C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子时间长
D.当
时,cd边无电子射出
答案
CD
解析
试题分析:粒子要做完整的圆周运动,必须还得经过P点,根据对称性可得,无论如何运动,粒子都不会再次经过P点,即无论速度大小如何,粒子都不会做完整的圆周运动,所以A错误;根据公式
可得
与初速度无关,B错误;根据轨迹可得从ad边出射的电子的轨迹所对圆心角大于从bc出射的圆心角,所以从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子时间长,C正确;当粒子轨迹与C点相切时,粒子恰好不从cd边射出,故根据几何知识可得此时bc的长度为
,
,,解得
,所以如果
时,cd边无电子射出,D正确;
举一反三
(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。
题型:不详
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(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
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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
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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
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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
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