如图所示,粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子,被电压为的加速电场加速后通过直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场,两平行板间电压为
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如图所示,粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子,被电压为的加速电场加速后通过直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场,两平行板间电压为
题型:不详
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如图所示,粒子源O产生初速度为零、电荷量为q、质量为m的正离子,被电压为
的加速电场加速后通过直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的偏转电场,两平行板间电压为2
。离子偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场。已知ABC是一个外边界为等腰三角形的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,边界AB=AC=L,
,离子经过一段匀速直线运动,垂直AB边从AB中点进入磁场。(忽略离子所受重力)
(1)若磁场的磁感应强度大小为
,试求离子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)若离子能从AC边穿出,试求磁场的磁感应强度大小的范围。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)设离子进入磁场的速度为
,则根据动能定理可知:
离子进入磁场后,由牛顿第二定律可知:
得
(2)如图所示,
由几何知识
又由于:
可得:
要满足离子能从AC边穿出,则
点评:本题的解题关键是找到离子能从AC边穿出的临界状态,即磁场为零时从C点射出,磁场越强射出点越靠近A点,轨迹与AC的切点是离子从AC边穿出的临界状态,此时磁场最大。
举一反三
如图所示,一束电子(电量为e)以速度V
0
垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)
求:(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?
题型:不详
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有一圆形边界的匀强磁场区域,一束质子流以不同的速率,由圆周上的同一点,沿半径方向射入磁场,如图所示,质子在磁场中 ( )
A.路程长的运动时间长 B.速率小的运动时间短
C.偏转角度大的运动时间长 D.运动的时间有可能无限长
题型:不详
难度:
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边长为a的正方形,处于有界磁场,如图所示,一束电子以不同的初速度从同一位置水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,则初速度v
A
:v
C
=____;所经历的时间之比t
A
:t
B
=____。
题型:不详
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如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A
2
A
4
为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A
2
A
4
与A
1
A
3
的夹角为60º。一质量为m的带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A
1
处沿与A
1
A
3
成30º角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A
2
A
4
的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A
4
处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。
题型:不详
难度:
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(12分)如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d ,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:
(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子在磁场中的运动时间.
题型:不详
难度:
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