如图所示,一电子从a点以一定速度垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域沿曲线ab运动,且通过b点离开磁场。已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,不计
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如图所示,一电子从a点以一定速度垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域沿曲线ab运动,且通过b点离开磁场。已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,不计
题型:0103 期中题
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如图所示,一电子从a点以一定速度垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域沿曲线ab运动,且通过b点离开磁场。已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感应强度为B,不计重力,求:
(1)该电子在磁场中运动的速率;
(2)该电子在磁场中运动的时间。
答案
解:电子做匀速圆周运动,确定圆心O,如图所示
(1)由几何关系R=
根据洛仑兹力做向心力可得:
(2)sinθ=
=
,
T=
t=
arcsin(
)
举一反三
如图,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,若不计重力,则正、负离子在磁场中
[ ]
A、运动轨道半径相同
B、运动时间相同
C、重新回到边界时速度大小与方向相同
D、重新回到边界的位置与O点距离相等
题型:0103 期中题
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一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的动能逐渐减小(带电量不变)。由图可知
[ ]
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:0103 期中题
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正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子(重力忽略不计)若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t
0
刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向,以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是
[ ]
A.该带电粒子有可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t
0
C.若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是3t
0
/2
D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是5t
0
/3
题型:0103 期中题
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如图所示,以MN为界的两匀强磁场,磁感应强度
,方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的正粒子,从O点沿图示方向进入
中。
(1)试画出粒子的运动轨迹;
(2)求经过多长时间粒子重新回到O点?
题型:0103 期中题
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PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为θ斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向如图所示。一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为μ(μ<tanθ),小球带电量为q。现将小球由静止开始释放,试求小球在沿杆下滑过程中:
(1)小球最大加速度为多少?此时小球的速度是多少?
(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?
题型:0103 期中题
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