如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx
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如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B
0
的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx区域为无场区.一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射人两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第I象限,经Op上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第I象限.求:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度;
(2)离子的荷质比
q
m
.
答案
(1)设带电粒子的质量为m、电量为q,在平行金属板间的运动速度为v,平行金属板间的场强为E
0
.
依题意,有:qvB
0
=qE
0
…①
又匀强电场,有:E
0
=
U
d
…②
联立①②解得:v=
U
B
0
d
…③
(2)带电粒子进入pOy区域,做匀速圆周运动,设轨道半径为r,有:
qvB=m
v
2
r
…④
依题意带电粒子进入第Ⅰ象限转过
1
4
圈后从Op上离开磁场,如图,由几何关系:
r+rtan45°=a,得
r=
1
2
a
…⑤
联立③④⑤得:
q
m
=
2U
B
0
Bad
…⑥
答:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度是
U
B
0
d
;
(2)离子的荷质比
q
m
为
2U
B
0
Bad
.
举一反三
(A)如图所示,在边长为L=1m的等边三角形ACD区域内,存在磁感应强度为B=
3
3
T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,现有一束比荷
q
m
=10
2
C/kg带正电粒子,从AC边中点P以平行于CD边的某一速度射入磁场,粒子的重力可忽略不计.
(1)若粒子进入磁场时的速度大小为v
0
=10m/s,求粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)若粒子能从AC边飞出磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(3)为使粒子能从CD边飞出磁场,粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件?
题型:不详
难度:
|
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在S点的电量为q质量为m的静止带电粒子被加速电压U,柜间距离为d的匀强电场加速后,从正中央垂直射入板间距离和板长度均为L,电压为U的匀强偏转电场偏转后,立即进入一个垂直纸面方面的匀强磁场,其磁感应强度为B,若不计重力影响,欲使带电粒子通过某距径返回S点,求:
(1)匀强磁场的宽度D至少多少?
(2)该带电粒子周期T是多少?偏转电压正负极多长时间变换一次方向.
题型:不详
难度:
|
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如图,两个初速度大小不同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上同一点,不计重力.下列说法正确的有( )
A.a、b均带负电
B.a在磁场中运动的半径比b的大
C.a在磁场中飞行的时间比b的短
D.a在磁场中飞行的速度比b的小
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在OM与OP之间无限大区域内存在着磁感应强度为B=2×10
-3
T的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向内.一质量为m=6.4×10
-27
kg、电荷量为q=-3.2×10
-19
C的带电粒子从A点以速度v
0
垂直OM射入磁场,之后又垂直OP离开磁场.不计粒子重力,A点到OP边界的距离为L=0.2
2
m.求:
(1)粒子的速度v
0
;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
(3)若要求粒子不能从OP边界射出,则粒子从A点垂直OM射入磁场的最大速度v
m
.
题型:不详
难度:
|
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一束粒子流由左端平行于极板P
1
射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S
0
进入匀强磁场B
2
,在磁场B
2
中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是( )
A.速度选择器的P
1
极板带负电
B.粒子1带正电
C.能通过狭缝S
0
的带电粒子的速率等于
E
B
1
D.粒子2的比荷
q
m
的绝对值最大
题型:不详
难度:
|
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