质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距
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质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距
题型:不详
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质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.求:匀强磁场的磁感应强度B.
答案
作粒子经电场和磁场中的轨迹图,如图所示.设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,由动能定理得:
qU=
1
2
mv
2
…①
离子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则:
qvB=
m
v
2
r
…②
由几何关系得:
r
2
=(r-L)
2
+d
2
…③
联立①②③求解得:磁感应强度:B=
2L
L
2
+
d
2
2mU
q
答:磁感应强度B为
2L
L
2
+
d
2
2mU
q
.
举一反三
如图所示,在空间中存在垂直纸面向外,宽度为d的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场,恰能垂直于上边界射出,不计粒子重力,题中d、m、q、v均为已知量.则
(1)粒子带何种电荷?
(2)磁场磁感应强度为多少?
题型:不详
难度:
|
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空间存在一个匀强磁场B,其方向垂直纸面向里,还有一点电荷Q的电场,如图所示,一带电粒子-q以初速度v
0
从图示位置垂直于电场、磁场入射,初位置到点电荷+Q的距离为r,则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为( )
A.以点电荷+Q为圆心,以r为半径,在纸平面内的圆周
B.初阶段在纸面内向右偏的曲线
C.初阶段在纸面内向左偏的曲线
D.沿初速度v
0
方向的直线
题型:不详
难度:
|
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如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是
1
3
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是
3
C.A、B两粒子的
q
m
之比是
3
D.A、B两粒子的
q
m
之比是
2+
3
3
题型:不详
难度:
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磁聚焦被广泛的应用在电真空器件中,如图所示,在坐标xoy中存在有界的匀强聚焦磁场,方向垂直坐标平面向外,磁场边界PQ直线与x轴平行,距x轴的距离为
2
3
a
3
,边界POQ的曲线方程为
y=
x(a-x)
a
2
3
-
x
2
.且方程对称y轴,在坐标x轴上A处有一粒子源,向着不同方向射出大量质量均为m、电量均为q的带正电粒子,所有粒子的初速度大小相同均为v,粒子通过有界的匀强磁场后都会聚焦在x轴上的F点.已知A点坐标为(-a,0),F点坐标为(a,0).不计粒子所受重力和相互作用求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时,粒子在磁场中运动时间最长,最长对间为多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U
1
电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中.金属板长L,两板间距d.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v
0
是多大?
(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区.则两金属板间的电压U
2
是多大?
(3)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度至少多大?
题型:不详
难度:
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