如圖所示真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場內(nèi)有一塊平面感光板，板面與磁場方向平行，在距距離處，有一個點(diǎn)狀的放射源，它向各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的電荷量與質(zhì)量之比，現(xiàn)只考慮在紙面中運(yùn)動的粒子，求上被粒子打中的區(qū)域的長度。

上被粒子打中的區(qū)域的長度20cm


解析:

如圖所示

所以有：

帶入數(shù)據(jù)得：　　　　　

可見

因朝不同方向發(fā)射的粒子的軌道都經(jīng)過，如圖所示，某一圓軌跡在圖中點(diǎn)左側(cè)與向切，則此切點(diǎn)就是粒子能打中的左側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)，由圖中幾何關(guān)系得

再考慮點(diǎn)右側(cè)，任何粒子在運(yùn)動過程中離點(diǎn)的距離不可能超過，故圖中點(diǎn)即為右側(cè)粒子能打到的最遠(yuǎn)點(diǎn)，由圖中幾何關(guān)系得

故所求的長度為

說明：本題可以以粒子源為圓心四等分圓，分析每個不部分上的運(yùn)動軌跡，同時再考慮特殊的運(yùn)動方向――直徑方向的運(yùn)動。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T，磁場方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長，cd為厚度不計(jì)的金箔，金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場強(qiáng)度E=3.32×105N/C；方向與金箔成37°角．緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S，可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的質(zhì)量m=6.64×10-27kg，電荷量q=+3.2×10-19C，初速度
v=3.2×106m/s．不計(jì)粒子重力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：（1）α粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑R；
（2）金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L；
（3）設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子，速度方向不變穿出金箔進(jìn)入電場．在電場中運(yùn)動通過N點(diǎn)，SN⊥ab且SN=40cm，則此α粒子從金箔上穿出時的速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在地面上方的真空室內(nèi)，有一對平行金屬板M、N豎直放置，兩板間存在恒定的電勢差，設(shè)兩板間的電場可看作是勻強(qiáng)電場，且兩板外無電場，將一電量q=4×10-6C的帶電小球從兩極板上方距兩極板上端高度h=0.2m的A點(diǎn)以初動能EK0=8×10-3J水平拋出，球恰好從靠近M板上端處射入板內(nèi)，然后沿直線運(yùn)動并碰到N板上的B點(diǎn)，B點(diǎn)與極板上端相距L=0.15m，如圖所示．
（1）說明小球從A到B的運(yùn)動情況；
（2）試求M、N兩板間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)A．在一真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行，已知電場強(qiáng)度E=40.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T．如圖所示，在該真空室內(nèi)建立Oxyz三維直角坐標(biāo)系，其中z軸豎直向上．質(zhì)量m=1.0×10-4 kg，帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運(yùn)動，速度方向與電場、磁場垂直，取g=10m/s2．
（1）求電場和磁場方向；
（2）若在某時刻撤去磁場，求經(jīng)過時間t=0.2s帶電質(zhì)點(diǎn)動能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T．磁場內(nèi)有一塊足夠大的平面感光平板ab，板面與磁場方向平行．在距ab的距離為l=10cm處，有一個點(diǎn)狀的α放射源S，它僅在紙平面內(nèi)向各個方向均勻地發(fā)射α粒子．設(shè)放射源每秒發(fā)射n=3.0×104個α粒子，每個α粒子的速度都是v=6.0×106m/s．已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比
qm
=5.0×107C/kg．求每分鐘有多少個α粒子打中ab感光平板？

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同步練習(xí)冊答案