如图所示,有两个磁感强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场

如图所示,有两个磁感强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场

题型:不详难度:来源:
如图所示,有两个磁感强度均为B、但方向相反的匀强磁场,OP是它们的分界面.有一束电量均为q、但质量不全相同的带电粒子,经过相同的电场加速后,从O处沿与OP和磁场都垂直的方向进入磁场,在这束粒子中有一些粒子的轨迹如图所示.已知OP=L,加速电场的电势差为U,重力不计,问:

(1)按图示的轨迹到达P点的每个粒子的质量m为多大?
(2)在这束粒子中,质量为多少m的粒子也可能到达P点?
(3)若将两磁场磁感强度的大小都减为原来的一半,则这束粒子中,质量为多少m的粒子仍可能到达P点?
 
答案
(1)        (2) (3)
解析

(1)设粒子经电场加速后的速度为v,则:

(2)在这束粒子中,凡L是其轨迹半径r偶数倍的粒子均可能到达P点.

举一反三
匀强磁场仅存在于两平行极板之间,磁感强度为B,各部分长度如图.现有质量为m,电量为q的电子(不计重力),从左边中点平行于板射入,欲使其打在极板上,求电子的速率应该在什么范围?

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(1)匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。
(2)带电粒子在磁场中的运动时间是多少?
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(1)圆形匀强磁场区域的最小面积.
(2)粒子在磁场中运动的时间.
(3)bO的距离.
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如图所示,水平放置的两块长直平行金属板ab相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求PQ之间的距离L.
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如图12所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁 场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求穿越磁场的轨道半径、电子的质量和穿越磁场的时间。
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