如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(a,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射
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如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(a,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射
题型:不详
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如图所示,一个质量为m、电荷量为q,不计重力的带电粒子,从x轴上的P(a,0)点,以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。
(1)判断粒子的电性;
(2)求:匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。
答案
(1)负电 (2)
解析
试题分析:(1)根据题意可知,带电粒子的运动轨迹如图所示,经判断粒子带负电。(2)粒子射出磁场时速度方向垂直于y轴,粒子做匀速圆周运动的圆心一定在y轴上,根据粒子运动的速度与半径垂直,可确定圆心O,如图所示。
由几何关系知粒子运动的半径R=
a
由
得
解得
由
得
举一反三
如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板问电势差为U,间距为L;右侧为“台形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD,
=4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S
1
射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S
2
射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“台形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“台形”宽度
=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。
(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;
(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;
(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“台形”区域中运动的时间。
题型:不详
难度:
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(12分)如图所示,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角,若粒子的质量为m,电量为q,求:
(1)该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;
(2)该粒子在磁场中运动的时间;
(3)该粒子射出磁场的位置坐标。
题型:不详
难度:
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如图,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,两个电子以不同的速率,从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场,其中甲电子从c点射出,乙电子从d点射出。不计重力,则甲、乙电子( )
A.速率之比2:1
B.在磁场中运行的周期之比1:2
C.在正方形磁场中运行的时间之比1:2
D.速度偏转角之比为1:2
题型:不详
难度:
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如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、 b,以不同的速率沿着A0方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是
A.a粒子速率较大
B.b粒子速率较大
C.b粒子在磁场中运动时间较长
D.a、b粒子在磁场中运动时间一样长
题型:不详
难度:
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如图所示,速度不同的同种带电粒子(重力不计)a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域,a,b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC,则下列说法中正确的是
A.a、b两粒子均带正电
B.a粒子的速度比b粒子的速度大
C.a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长
D.两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O
题型:不详
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