如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。已知带电量为q(粒子带负电)、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方
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如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。已知带电量为q(粒子带负电)、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方
题型:江西省专项题
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如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。已知带电量为q(粒子带负电)、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,穿过磁场区域后,速度方向偏转了60°角。(不计该粒子的重力)
(1)请画出该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图;
(2)请推导该带电粒子在进入该圆形区域时的入射速度的大小v
0
的表达式。
答案
解:(1)该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图如图所示
(2)由
得
由示意图分析知:
解得
举一反三
两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x和y轴,交点O为原点,如图所示。在y>0,0<
x<
a的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点出有一小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a
的区域中运动的时间之比为2︰5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
题型:江西省专项题
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如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点,N
0
为x轴上距原点为
的一点。A是一块平行于x轴的挡板,与x轴的距离为
,A的中点在y轴上,长度略小于
。带电粒子与挡板碰撞前后,x方向的分速度不变,y方向的分速度反向、大小不变。质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N
0
点入射,最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。
题型:江西省专项题
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如图所示,质量为m,带电荷量为+q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现给环一向右的初速度
,则
[ ]
A.环将向右减速,最后匀速
B.环将向右减速,最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
题型:专项题
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如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面(纸面为竖直平面)向里。两个质量为m、带电量均为q的正电荷小球,分别从距圆弧最低点A高度为h处,同时静止释放后沿轨道运动。下列说法正确的是
[ ]
A.两球可能在轨道最低点A点左侧相遇
B.两球可能在轨道最低点A点相遇
C.两球可能在轨道最低点A点右侧相遇
D.两球一定在轨道最低点A点左侧相遇
题型:专项题
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如图所示,有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场(边界上有磁场),其边界为一边长为L的三角形,A、B、C为三角形的顶点。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=
从AB边上某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出。若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则
[ ]
A.|PB|≤
L
B.|PB|≤
L
C.|QB|≤
L
D.|QB|≤
L
题型:专项题
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