(12分)如圖所示,一束電子的電荷量為e,以速度v垂直左邊界射入磁感應(yīng)強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中,穿過磁場時的速度方向與原來電子的入射方向的夾角θ是30°,則電子的質(zhì)量是多少?電子穿過磁場的時間又是多少?
 

試題分析:

電子在勻強磁場中運動時,只受洛倫茲力作用,故其軌道是圓弧的一部分.又因洛倫茲力與速度v垂直,故圓心應(yīng)在電子穿入和穿出時洛倫茲力延長線的交點上.從圖中可以看出,AB弧所對的圓心角θ=30°=,OB即為半徑r
由幾何關(guān)系可得:r==2d
由牛頓第二定律得:qvB=
解得:m=
帶電粒子通過AB弧所用的時間,即穿過磁場的時間為:t=T=×.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

 如圖所示的空間分為I、II、III三個區(qū)域,各豎直邊界面相互平行,I、II區(qū)域均存在電場強度為E的勻強電場,方向垂直界面向右;同時II區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場;III區(qū)域空間有一與FD邊界成450角的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,其下邊界為水平線DH,右邊界是GH:一質(zhì)量為、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計)從O點由靜止釋放,到達A點時速度為v0,粒子在C點沿著區(qū)域III的磁感線方向進人III區(qū)域,在DH上的M點反彈,反彈前、后速度大小不變,方向與過碰撞點的豎直線對稱,已知粒子在III區(qū)域內(nèi)垂直于磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運動的軌道半徑為r= ,C點與M點的距離為,M點到右邊界GH的垂直距離為。求:
(1)粒子由O點運動到A點的時間t1=?
(2) A與C間的電勢差UAC=?
(3)粒子在III區(qū)域磁場內(nèi)運動的時間t2=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的混合體,經(jīng)同一加速電場后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏上,則它們(  )
A.同時到達屏上同一點B.先后到達屏上同一點
C.同時到達屏上不同點D.先后到達屏上不同點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直放置的半徑為R的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷,將質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放,小球沿細管滑到最低點B時,對管壁恰好無壓力,已知重力加速度為g,則下列說法正確的是(      )
A.小球在B時的速率為
B.小球在B時的速率小于
C.固定于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度大小為3mg/q
D.小球不能到達C點(C點和A在一條水平線上)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于原點O。在該圓區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強電場和垂直于圓面的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計重力)從O點沿x軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)T0時間從P點射出。

(1)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經(jīng)時間恰從圓形區(qū)域的邊界射出。求電場強度的大小和粒子離開電場時速度的大;
(2)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入,且速度為原來的2倍,求粒子在磁場中運動的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,勻強電場場強E=4V/m,方向水平向左,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T,方向垂直紙面向里。質(zhì)量m=1kg的帶正電小物體A,從M點沿粗糙、絕緣的豎直墻壁無初速下滑,它滑行h=0.8m到N點時脫離墻壁做曲線運動,在通過P點瞬時,A受力平衡,此時其速度與水平方向成θ=45°角,且P點與M點的高度差為H=1.6m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2。求:

(1)A沿墻壁下滑時,克服摩擦力做的功Wf;
(2)P點與M點的水平距離s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分) 如圖所示,足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為d,b、c兩點間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為r,桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,F(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動,上升了H高度,這一過程中bc間電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為Q,g為重力加速度,不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求:

⑴導(dǎo)體桿上升到H過程中通過桿的電量;
⑵導(dǎo)體桿上升到H時所受拉力F的大小;
⑶導(dǎo)體桿上升到H過程中拉力做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有場強為E方向沿x軸負向的勻強電場,第二象限內(nèi)有方向沿y軸負向的勻強電場,在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面的勻強磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計重力),從P()點由靜止開始運動, 通過第二象限后經(jīng)點再進入y≤0區(qū)域,并恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強電場的場強
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強磁場,磁場方向垂直于xoy面向里;第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子自y軸的P點沿x軸正方向射入第四象限,經(jīng)x軸上的Q點進入第一象限,隨即撤去電場,以后僅保留磁場。已知OP=d,OQ=2d,不計粒子重力。

(1)求粒子過Q點時速度的大小和方向。
(2)若磁感應(yīng)強度的大小為一定值B0,粒子將以垂直y軸的方向進入第二象限,求B0;
(3)若磁感應(yīng)強度的大小為另一確定值,經(jīng)過一段時間后粒子將再次經(jīng)過Q點,且速度與第一次過Q點時相同,求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點所用的時間。

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