(11分)如图10所示,长为L、间距为d的平行金属板间,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板不带电,现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)
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(11分)如图10所示,长为L、间距为d的平行金属板间,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板不带电,现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)
题型:不详
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(11分)如图10所示,长为L、间距为d的平行金属板间,有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板不带电,现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),从左侧两极板的中心处以不同速率v水平射入,欲使粒子不打在板上,求粒子速率v应满足什么条件?、
答案
v<
或v>
解析
设粒子刚好打在上极板左边缘时(如图所示).
R
1
=
,
又R
1
=
,解得v
1
=
.
设粒子刚好打在上极板右边缘时,
由图知:R
2
2
=L
2
+(R
2
-
)
2
,所以R
2
=
,
又R
2
=
,解得v
2
=
.
综上分析,要使粒子不打在极板上,其入射速率应满足以下条件:v<
或
v>
.
举一反三
(12分)在电视机的设计制造过程中,要考虑到地磁场对电子束偏转的影响,可采用某种技术进行消除.为确定地磁场的影响程度,需先测定地磁场的磁感应强度的大小,在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B
1
和竖直向下的分量B
2
,其中B
1
沿水平方向,对电子束影响较小可忽略,B
2
可通过以下装置进行测量.如图11所示,水平放置的显像管中电子(质量为m,电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为0),先经电压为U的电场加速,然后沿水平方向自南向北运动,最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上,电子束在屏上的偏移距离为d.
(1)试判断电子束偏向什么方向;
(2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量B
2
.
题型:不详
难度:
|
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(14分)如图12所示,在坐标系xOy中,第一象限内充满着两个匀强磁场a和b,OP为分界线,在区域a中,磁感应强度为2B,方向垂直于纸面向里;在区域b中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,P点坐标为(4l,3l).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O,不计粒子重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?
(2)粒子运动的速度可能是多少?
题型:不详
难度:
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如图3所示,在x轴上方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120°角,若粒子
穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所
带电荷的正负是 ( )
A.
,正电荷
B.
,正电荷
C.
,负电荷
D.
,负电荷
题型:不详
难度:
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如图11所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v
0
平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是 ( )
A.电子在磁场中运动的时间为
B.电子在磁场中运动的时间为
C.磁场区域的圆心坐标(
,
)
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)
题型:不详
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一电子以与磁场垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域,从N点射出,如图12所示,若电子质量为m,电荷量为e,磁感应强度为B,则 ( )
A.h=d
B.电子在磁场中运动的时间为
C.电子在磁场中运动的时间为
D.洛伦兹力对电子不做功
题型:不详
难度:
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