在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速

在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速

题型:同步题难度:来源:
在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y,方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B",该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B"是多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
答案
解:(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷
粒子由A点射入,由C点射出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径R=r ①
 ②
则粒子的比荷 ③

(2)粒子从D点飞出磁场,速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角为60°,粒子做圆周运动的半径
  ④
 ⑤
所以 ⑥
粒子在磁场中的飞行时间
举一反三
运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做[     ]
A.匀速圆周运动
B.匀速直线运动
C.匀加速直线运动
D.平抛运动
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如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直。由此可知此粒子
[     ]
A.一定带正电
B.一定带负电
C.不带电
D.可能带正电,也可能带负电
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如图所示,长方形abcd的长ad=0.6 m,宽ab=0.3 m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25 T。一群不计重力、质量m=3×10-7 kg、电荷量q=+2×10-3 C的带电粒子以速度v=5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域
[     ]
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa这和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边
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如图所示,带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出,若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面),则带电粒子的可能轨迹是
[     ]
A.a
B.b
C.c
D.d
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一重力不计的带电粒子垂直射入一自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻碍作用,其运动轨迹恰好为一段圆弧AB,如图所示,则可以判断
[     ]
A.粒子从A点射入,速度逐渐减小
B.粒子从A点射入,速度逐渐增大
C.粒子从B点射入,速度逐渐减小
D.粒子从B点射入,速度逐渐增大
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