如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过
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如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过
题型:同步题
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如图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度v
0
从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴进入场强为E、方向与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,经过一段时间后恰好通过b点正下方的c点,粒子的重力不计。试求:
(1)圆形匀强磁场的最小面积;
(2)c点到b点的距离d。
答案
解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由qBv
0
=m
,得R=
粒子经过磁场区域速度偏转角为120°,这表明在磁场区域中运动轨迹为半径为R的圆弧,作出粒子运动轨迹如图中实线所示。所求圆形磁场区域的最小半径为
面积为S=πr
2
=
(2)粒子进入电场做类平抛运动,从b到c垂直电场方向位移为x′=v
0
t ①
沿电场方向位移为y′=
at
2
=
②
=tan30° ③
解方程①②③得x′=
,y′=
d=
举一反三
在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场,则
[ ]
A.粒子的速率加倍,周期减半
B.粒子的速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的1/4
D.粒子的速率不变,周期减半
题型:同步题
难度:
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如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?
题型:同步题
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一带电粒子,沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场,粒子的运动轨迹如图所示,已知带电粒子由于沿途使空气电离,粒子的动能逐渐减小,而电荷量保持不变,则可判定
[ ]
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
题型:同步题
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如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是
[ ]
A.从两孔射出的电子速率之比v
c
:v
d
=2:1
B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t
c
:t
d
=1:2
C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比
D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ω
c
:ω
d
=2:1
题型:同步题
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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?
题型:同步题
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