长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图7所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,两极板不带电,现有质量为m电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边极板间

长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图7所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,两极板不带电,现有质量为m电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边极板间

题型:不详难度:来源:
长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图7所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,两极板不带电,现有质量为m电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边极板间中点处垂直磁感线以水平速度v射入磁场,欲使粒子打到极板上,求初速度的范围。
答案
打在板上时速度的范围为
解析
由左手定则判定受力向下,所以向下偏转,恰好打到下板右边界和左边界为两个临界状态,分别作出两个状态的轨迹图,如图8、图9所示,打到右边界时,在直角三角形OAB中,由几何关系得:


解得轨道半径
电子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力
因此
打在左侧边界时,如图9所示,由几何关系得轨迹半径
电子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力

所以
所以打在板上时速度的范围为
以上是确定带电粒子在磁场中运动轨迹的四种方法,在解题中如果善于抓住这几点,可以使问题轻松得解
举一反三
一个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率V垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中(如图11)。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图1中纸面向里。

(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明:直线O与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是
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如图15所示,一束电子(电量为e)以速度V垂直射入磁感强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是,穿透磁场的时间是 。
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如图所示,在xoy平面内有很多质量为m、电量为e的电子,从坐标原点O不断以相同的速率V0沿不同方向平行xoy平面射入第I象限。现加一垂直xoy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于x轴且沿X轴正方向运动。求符合条件的磁场的最小面积。(不考虑电子之间的相互作用)
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在水平面上有一沿y轴放置的长为L=1m的细玻璃管,在管底有光滑绝缘的带正电的小球.在第一象限中存在磁感应强度为B=1T的匀强磁场,方向如图所示。已知管沿x轴以v=1m/s的速度匀速向右运动,带电小球的荷质比为,不计小球的重力。求:
(1)带电小球从管底到飞出管口时所用的时间是多少?
(2)带电小球离开磁场时的位置到坐标原点的距离是多少?
(3)带电小球从刚离开管口后到离开磁场时所用的时间是多少?
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如图所示,有一电子束从a点处以一定的水平速度飞向竖直放置的荧光屏,并垂直击中荧光屏上的b点.已知电子的质量为m,电量为e.

若在电子束运行途中加一个仅存在于半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,圆心O在点ab连线上,点O距荧光屏的距离为L。
  (1)为使电子束仍击中荧光屏上的点b,可加一场强为E的匀强电场.指出此匀强电场的方向和范围,并求出电子束的速度。
(2)现撤去电场,电子束仍以原速度大小沿水平方向从a点发射,试求出此时侧移量y
的表达式。
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