如图所示,竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场相互垂直,且被约束在矩形ABCD的区域中,一带电粒子(不计重力)以速度v0从O点垂直电场射入矩形区域,恰好沿
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如图所示,竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场相互垂直,且被约束在矩形ABCD的区域中,一带电粒子(不计重力)以速度v0从O点垂直电场射入矩形区域,恰好沿
题型:石景山区一模
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如图所示,竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场相互垂直,且被约束在矩形ABCD的区域中,一带电粒子(不计重力)以速度v
0
从O点垂直电场射入矩形区域,恰好沿射入方向作直线运动,当它运动到P点时(OP=d),此时突然撤去电场,粒子开始作圆周运动,经过半周期时,再突然恢复电场并撤去磁场,粒子最后从O点射出.求:
(1)粒子作圆周运动时的半径
(2)粒子从O点射出时的速度大小.
答案
(1)设磁感应强度为B,电场强度为E,带电粒子的电量为q,质量为m,圆周运动的半径为r,
匀速运动过程有:qBv
0
=qE
d=v
0
t
匀速圆周运动过程有:
qB
v
0
=m
v
20
r
类平抛运动过程有:2r=
1
2
?
qE
m
?
t
2
由上式联立解得:
r=
d
2
(2)设经O点射出时的速度为v,平行电场方向的速度为v
E
由类平抛运动有:d=v
0
t
2r=
.
v
E
?t=
v
E
2
?t
v=
v
20
+
v
2E
由上式联立解得:
v=
5
?
v
0
答:(1)粒子作圆周运动时的半径为
d
2
(2)粒子从O点射出时的速度大小
5
v
0
.
举一反三
带电量为q的粒子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则此粒子在磁场中的运动周期为______,轨道半径为______.
题型:不详
难度:
|
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关于电荷在磁场中受力,下列说法正确的是( )
A.静止的电荷一定不受洛伦兹力作用,运动电荷一定受洛伦兹力作用
B.洛伦兹力的方向可能与磁场方向平行
C.洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直
D.洛伦兹力可能对电荷做功
题型:不详
难度:
|
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来自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将( )
A.竖直向下沿直线射向地面
B.相对于预定点稍向东偏转
C.相对于预定点稍向西偏转
D.相对于预定点稍向北偏转
题型:不详
难度:
|
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三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v
1
、v
2
和v
3
经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向里,整个装置处在真空中,且不计重力.最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s
1
、s
2
和s
3
,则( )
A.s
1
<s
2
<s
3
B.s
2
>s
3
>s
1
C.s
1
=s
3
>s
2
D.s
1
=s
3
<s
2
题型:不详
难度:
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一带电质点,质量为m,电荷量为q,以平行于x轴的速度v从y轴上的a点射入如图所示的第一象限所示的区域、为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于x轴的速度v射出,可在适当地方加一个垂直于xOy平面磁感应强度为B的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径,重力忽略不计.
题型:不详
难度:
|
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