如圖所示，半徑為r=0.10m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域邊界跟x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖示規(guī)律變化，方向垂直直紙面向里，在t=0時(shí)刻由O處沿y軸正方向射入速度為v=1.0×103m/s的帶負(fù)電粒子，已知粒子質(zhì)量m=9.0×10-12kg，電量q=9.0×10-6C，不計(jì)粒子重力，求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)．
粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)單位時(shí)間t=
π
6
×10-4s．則
在第一個(gè)t內(nèi)，B1=1×10-2T
由qvB1=m
v2
R1

得，R1=
mv
qB1
=0.1m
T1=
2πm
qB1
=2π×10-4s
故t=
1
12
T1
則粒子在第一個(gè)t內(nèi)，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為30°．
在第二個(gè)t內(nèi)，B2=12×10-2T
T2=
2πm
qB2
=
π
6
×10-4s
則t=T2，
故粒子在第二個(gè)和第三t內(nèi)剛好做兩個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)，第四個(gè)t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與第一t內(nèi)的相同，第五、六個(gè)t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)又與第二、第三個(gè)t內(nèi)的相同，到第七個(gè)t末，粒子剛好出磁場(chǎng)，
由上分析可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
t′=7t=
7
6
π×10-4s，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為（0.1，0.1）
答：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是
7
6
π×10-4s，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為（0.1，0.1）．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

在某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)電子以不同的速率在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．它們受到的洛倫茲力方向______跟速度方向垂直（選填“一定”或“不一定”）；它們受到的洛倫茲力大小一定______，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定______，周期一定______（以上三空選填“相等”或“不相等”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在x軸上方有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同一種帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)．當(dāng)入射方向與x軸正方向夾角α=45°時(shí)，速度為V1，V2的兩個(gè)粒子分別從a．b兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)．當(dāng)α為60°時(shí)，為了使速度為V3的粒子從a，b的中點(diǎn)c射出磁場(chǎng)，則速度V3應(yīng)為（　�。�
A．
1
2
（V1+V2）		B．
2
2
（V1+V2）		C．
3
3
（V1+V2）		D．
6
6
（V1+V2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（重力忽略不計(jì)），經(jīng)加速電壓U加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子打到P點(diǎn)，OP=x，能正確反映x與U之間關(guān)系的是（　　）
A．x與U成正比B．x與U成反比C．x與
U
成正比		D．x與
U
成反比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng)，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁場(chǎng)邊界為矩形，其中的一個(gè)邊界與y軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．一質(zhì)量為m，電量為q的正離子，從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)（0，L）的Q點(diǎn)時(shí)，速度大小為υQ=
BqL
3m
，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng)，離子重力不計(jì)．求：
（1）正離子在P點(diǎn)的初速度；
（2）矩形磁場(chǎng)的最小寬度；
（3）離子在返回電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一電子以與磁場(chǎng)方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N處離開(kāi)磁場(chǎng)，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（　　）
A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
d
v
B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
h
v
C．洛倫茲力對(duì)電子做的功為Bevh
D．電子在N處的速度大小也是v

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，虛線MN左側(cè)的整個(gè)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，虛線右側(cè)的整個(gè)空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．一絕緣帶電小球從距MN左側(cè)的A點(diǎn)以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入虛線右側(cè)后在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向左穿過(guò)MN后恰好落回A點(diǎn)．已知A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)；小球的質(zhì)量為m、帶電量為q，小球的初速度為v0，小球與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=v02/4gL；E1=mg/2q．
（1）求右側(cè)電場(chǎng)E2的場(chǎng)強(qiáng)大�。�
（2）求磁場(chǎng)B的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，以大小為v的速度從坐標(biāo)（0，L）的a點(diǎn)，平行于x軸射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，并從x軸上b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出速度方向與x軸正方向夾角為60°，如圖．求：
（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）帶電粒子的比荷
m
q
及粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間；
（3）其他條件不變，要使該粒子恰從O點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求粒子入射速度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的，
63
Li俘獲一個(gè)速度為v0=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，
63
Li+
10
n→
31
H+
42
He，若已知He的速度為v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同，求：
（1）
31
H的速度是多大？
（2）在圖中畫(huà)出粒子
31
H和
42
He的運(yùn)動(dòng)軌跡，并求它們的軌道半徑之比．
（3）當(dāng)粒子
42
He旋轉(zhuǎn)了3周時(shí)，粒子
31
H旋轉(zhuǎn)幾周？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案