如图所示,和为平行的虚线,上方和 下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,两点都在上,带电粒子从点以初速与成斜向上射出,经过偏转后正好过点,经过点时速度
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如图所示,和为平行的虚线,上方和 下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,两点都在上,带电粒子从点以初速与成斜向上射出,经过偏转后正好过点,经过点时速度
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,
和
为平行的虚线,
上方和
下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,
两点都在
上,带电粒子从
点以初速
与
成
斜向上射出,经过偏转后正好过
点,经过
点时速度方向也斜向上,不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A.粒子一定带正电荷
B.粒子一定带负电荷
C.若将带电粒子在
点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过
点
D.若将带电粒子在
点时的初速度变小(方向不变),它不能经过
点
答案
C
解析
事实上,不论点电荷是正是负,(在图中,正电荷的运动轨迹为实线,负电荷的运动轨迹为虚线) 从A点到 B点,它们在两个磁场中的运动轨迹拼在一起就组成一个完整的圆,带电粒子在两个磁场中沿L方向上的位移一进一退刚好抵消,在两磁场的间隙中从A点出成的粒子好象在L
1
面上发生反射回到B点,再在L
2
上的B点发生反射,因此带电粒子在A、B两点的速度方向一定相同。由于上述的过程可以重复多次,因此粒子在L
2
方向上的位移为2n
d(n为重复次数,d为L
1
、L
2
间距),如果速度方向不变而大小发生改变,则带电粒子在两个磁场中沿L方向上的位移大小会发生变化,但是一进一退刚好抵消仍然不变,所以从A点射出的粒子一定还会经过B点;如果速度方向与L
2
成30
0
角改变为与L
2
成60
0
角斜向上,那么上面提到的重复次数n取不同的值时,粒子在L
2
方向上的位移2n
d可能相同、可能不同,也就是说不一定经过B点。
所以本题的答案是C。
举一反三
如图所示,质量为m=8.0×10
-25
kg,电荷量为q=1.6×10
-15
C的带正电粒子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,且与x方向夹角大于等于30
0
的范围内,粒子射入时的速度方向不同,但大小均为v
0
=2.0×10
7
m/s.现在某一区域内加一方向向里且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,若这些粒子穿过磁场后都能射到与y轴平行的荧光屏MN上,并且当把荧光屏MN向左移动时,屏上光斑长度和位置保持不变。求:
(1) 粒子从y轴穿过的范围;
(2) 荧光屏上光斑的长度;
(3) 从最高点和最低点打到荧光屏MN上的粒子运动的时间差。
(4)画出所加磁场的最小范围(用斜线表示)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,有一轴线水平且垂直纸面的固定绝缘弹性圆筒,圆筒壁光滑,筒内有沿轴线向里的匀强磁场B,O是筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40m。在圆筒底部有一小孔a(只能容一个粒子通过)。圆筒下方一个带正电的粒子经电场加速后(加速电场未画出),以v=2×10
4
m/s的速度从a孔垂直磁场B并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的重力和空气阻力,粒子的荷质比q/m=5×10
7
(C/kg),求磁感应强度B多大(结果允许含有三角函数式)?
题型:不详
难度:
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如图所示. 半径分别为a 、b的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场,中心O处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球,在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场,小圆周与金属球间电势差U,两圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m,电荷量为q.(不计粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)
试求:(1)粒子到达小圆周上时的速度为多大?
(2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强超过某一临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此磁感应强度的最小值B.
(3)若当磁感应强度取(2)中最小值,且
时,粒子运动一段时间后恰好能沿x轴负方向回到原出发点,求粒子从逸出到第一次回到原出发点的过程中,在磁场中运动的时间.(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)
题型:不详
难度:
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(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=
N/C。一个质量m=2.0×10
-7
kg,电荷量q=2.0×10
-6
C的带正电粒子从x轴上P点以速度v
0
射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s
2
。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v
0
大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
题型:不详
难度:
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如图所示,宽h=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向里.现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向射入磁场.若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r均为5cm,不计粒子的重力,则
A.右边界:-4cm<y<4cm内有粒子射出
B.右边界:y>4cm和y<-4cm内有粒子射出
C.左边界:y>8cm内有粒子射出
D.左边界:0<y<8cm内有粒子射出
题型:不详
难度:
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