如图所示,MN表示真空中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁

如图所示,MN表示真空中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁

题型:不详难度:来源:
如图所示,MN表示真空中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域,最后到达平板上的P 点.已知B、v以及P 到O的距离l.粒子重力不计,求:
(1)粒子的电荷量q与质量m之比;
(2)粒子在磁场中运动的时间.魔方格
答案
(1)由题意可知,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径r=
l
2

根据牛顿运动定律有qvB=m
v2
r

所以      
q
m
=
2v
Bl

(2)粒子完成半周运动的时间:t=
πr
v
=
πl
2v

答(1)粒子的电荷量q与质量m之比
q
m
=
2v
Bl

(2)粒子在磁场中运动的时间t=
πl
2v
举一反三
如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子的重力.在坐标系中有一点B,在x轴正方向上有一点A,连接OB、AB恰可构成一个直角三角形,则关于粒子在该三角形区域中的运动情况下列说法正确的是(  )
A.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的时间越长
B.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的轨迹越长
C.所有从发射源射出后能够到达OB边的粒子,从射出至到达OB边的运动时间都相等
D.所有从发射源射出后能够到达AB边的粒子,从射出至到达AB边的运动时间都相等
魔方格
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如图所示,边界0A与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电荷的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间后,有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°,0S间距为l,从边界0C射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于
1
6
T(T为粒子在磁场中运动的周期),则下列说法正确的是(  )
A.一定有粒子从0点经过
B.粒子运动轨迹和0C边界的交点到0点的最远距离为2l
C.粒子在磁场中的运动时间可能为
1
4
T
D.粒子在磁场中的运动时间可能为
2
3
π
魔方格
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如图所示,a、b是两个匀强磁场边界上的两点,左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外,两边的磁感应强度大小相等.电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出,当它运动到b点时,击中并吸收了一个处于静止状态的电子,不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用,则它们在磁场中的运动轨迹是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格
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质量为 m、电量为 e 的电子以速度 v0 沿 AB 边射入边长为 a 的等边三角形的匀强磁场区域中,如图所示.为使电子从 BC 边穿出磁场,磁感应强度 B 的取值范围为(  )
A.B>


3
mv0
ea
B.B<


3
mv0
ea
C.B>
2mv0
ea
D.B<
2mv0
ea
魔方格
题型:青岛二模难度:| 查看答案
真空中有一长是宽2倍的矩形区域PMNQ,该区域中有正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)从左侧PQ边中点O垂直于电场和磁场的方向射入,恰能沿直线从MN边的中点O′射出,电场和磁场的方向如图所示.现只撤去磁场,粒子恰从N点射出;若只撤去电场,则此粒子将(  )
A.从P、M之间的某点射出B.从P点射出
C.从M、O′之间的某点射出D.从M点射出
魔方格
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