如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒
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如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒
题型:不详
难度:
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如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为
v,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为
A.
Δt
B.2Δt
C.
Δt
D.
Δt
答案
C
解析
试题分析:粒子运动轨迹如图所示,
设r为圆形磁场的半径,R为粒子轨迹半径.由
可得:
由几何知识可得:
,粒子在磁场中运动周期:
设圆心角为θ,粒子在磁场中运动的时间
当粒子速度变为
时,故
,
故此时粒子偏转圆心角等于90°,故粒子在磁场中运动时间
故
,即:t
2
=1.5t,故ABD错误,C正确.
举一反三
在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,其横截面如图所示,磁场边界为同心圆,内、外半径分别为r和(
)
.圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为
、电量为q的带电粒子,不计粒子重力.为使这些粒子不射出磁场外边界,粒子从圆心处射出时速度不能超过
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°,从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( )
A.T/2
B.T/4
C.T/6
D.T/8
题型:不详
难度:
|
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(18分)在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场,该磁场的磁感应强度大小为B=0.1T,方向垂直于xOy平面向里,在坐标原点O处有一正离子放射源,放射出的正离子的比荷都为
=1×10
6
C/kg,且速度方向与磁场方向垂直。若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计。
(1)如图甲所示,若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁场,∠OAC=30°,AO边的长度l=0.3m,正离子从O点沿x轴正方向以某一速度射入,要使离子恰好能从AC边射出,求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间。
(2)如图乙所示,若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场,正离子放射源放射出不同速度的离子,所有正离子入射磁场的方向均沿x轴正方向,且最大速度v
m
=4.0×10
4
m/s,为保证所有离子离开磁场的时候,速度方向都沿y轴正方向,试求磁场的最小面积,并在图乙中画出它的形状。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10
-7
kg、电荷量q=+2×10
-3
C的带电粒子以速度v=5×10
2
m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域( )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边
题型:不详
难度:
|
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(9分)如图所示,匀强磁场宽L=30cm,B=3.34×10
-3
T,方向垂直纸面向里,设一质子以v
0
=1.6×10
5
m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场,然后打到照相底片上的A点,质子的质量为1.67×10
-27
kg;质子的电量为1.6×10
-19
C.求:
(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H;
(3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.(
,结果保留1位有效数字)
题型:不详
难度:
|
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