如圖所示,在xOy平面上,以y軸上點(diǎn)Ol為圓心,半徑為R=0.3m的圓形區(qū)域內(nèi),分布著一個(gè)方向垂直于xOy平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)比荷的帶正電粒子,從磁場邊界上的原點(diǎn)O,以的初速度,沿不同方向射入磁場,粒子重力不計(jì),求:

(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)粒子通過磁場空間的最長運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(1)0.34m    (2)

試題分析:(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有 
解得 =0.34m
(2)因,故當(dāng)粒子軌跡圓弧所對(duì)的弦長為圓形區(qū)域的直徑時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.

由圖可知: 即θ=120° 
根據(jù)線速度的定義有:
粒子通過磁場空間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)將一段通電導(dǎo)線分別放入如圖所示的四個(gè)勻強(qiáng)磁場中,同時(shí)判斷出該導(dǎo)線在磁場中受力的方向,其中判斷錯(cuò)誤的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源,可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為粒子。已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長AD=18cm,粒子的質(zhì)量,電量。若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場來隔離輻射,磁感應(yīng)強(qiáng)度,方向垂直于紙面向里,整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中。

(1)若所有的粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出,則磁場的寬度d至少是多少?
(2)若條形磁場的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶異種電荷的粒子a、b以相同的動(dòng)能同時(shí)從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場,兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°,且同時(shí)到達(dá)P點(diǎn),則  (      )
A.粒子a、b的電量之比是 2:3
B.粒子a、b的電量之比是 8:3
C.粒子a、b的質(zhì)量之比是 4:3
D.粒子a、b的質(zhì)量之比是 3:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是電視機(jī)顯像管的示意圖.電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速電場加速后,再經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈打到熒光屏上.某次使用時(shí),電視畫面的幅度比正常情況偏小,引起這種現(xiàn)象的原因是
A.加速電場的電壓過低,電子速率偏小
B.偏轉(zhuǎn)線圈電流過大,偏轉(zhuǎn)磁場太強(qiáng)
C.電子槍發(fā)射能力減弱,電子數(shù)減少
D.偏轉(zhuǎn)線圈局部短路,線圈匝數(shù)減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示為一速度選擇器,板間存在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場和磁場,F(xiàn)有速率不同的電子從A點(diǎn)沿直線AB射入板間。平行板間的電壓為300 V,間距為5 cm,垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.06 T,問:

(1)勻強(qiáng)磁場的方向指向紙面里還是向外?
(2)能沿直線通過該速度選擇器的電子的速率?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)帶正電的物體,從固定的粗糙斜面頂端沿斜面滑到底端時(shí)的速度為v,若加上一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,則物體沿斜面滑到底端時(shí)的速度
A.不變B.變小C.變大D.不能確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10—2T,矩形區(qū)域AD長為m,AB寬為0.2 m,在AD邊中點(diǎn)O處有一放射源,某時(shí)刻,放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06 m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10-27 kg,電荷量為q=+3.2×l0-19C(不計(jì)粒子重力),求:

(1)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)從BC邊界射出的粒子中,在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間;
(3)分別從BC邊界和CD邊界射出粒子數(shù)目的比值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(4分)如圖所示是電子射線管的示意圖。接通電源后,電子射線由陰極沿x軸正方向射出,在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向上(z軸正方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是      
A.加一沿y軸正方向的磁場B.加一沿y軸負(fù)方向的磁場
C.加一沿z軸正方向的磁場D.加一沿z軸負(fù)方向的磁場

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