如圖所示,直角坐標(biāo)系OXY,在X>0的空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由O點(diǎn)射入磁場區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響.圖中曲線表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域邊界,其中邊界與X軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,0),邊界與Y軸交點(diǎn)為Q.
求:(1)判斷粒子帶正電荷還是負(fù)電荷?(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。3)指出能到達(dá)Q點(diǎn)的帶電粒子在O點(diǎn)的入射方向.
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(1)由圖中的運(yùn)動軌跡及磁場方向可得:粒子帶正電
(2)當(dāng)粒子沿y軸負(fù)方向運(yùn)動時(shí),粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,
由幾何關(guān)系可知:帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R=
a
2

據(jù)牛頓第二定律,得qvB=m
v2
R

聯(lián)立以上兩式解得B=
2mv
aq

(3)帶電粒子能到達(dá)Q點(diǎn),也是粒子離入射點(diǎn)最遠(yuǎn)處,所以只有當(dāng)粒子在O點(diǎn)的沿X軸正方向入射.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?寧夏)空間有一均勻強(qiáng)電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz,M、N、P為電場中的三個(gè)點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)(0,a,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,0,0),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,
a
2
,
a
2
).已知電場方向平行于直線MN,M點(diǎn)電勢為0,N點(diǎn)電勢為1V,則P點(diǎn)的電勢為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi),存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.已知從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸的正方向射入質(zhì)子,穿過這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)重力可忽略不計(jì),則這區(qū)域中的E和B的方向可能是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,直角坐標(biāo)系的ox軸水平,oy軸豎直;M點(diǎn)坐標(biāo)為(-0.3m,0)、N點(diǎn)坐標(biāo)為(-0.2m,0);在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場E0;在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E=20N/C;在第一象限的某處有一圓形的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T.有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點(diǎn)沿著x軸正方向飛入電場,恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點(diǎn)(圖中未畫出,yP>0),而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場區(qū),擊中x軸上的Q點(diǎn),速度方向與x軸正方向夾角為60°.g取10m/s2.求:
(1)場強(qiáng)E0的大小和方向;
(2)P點(diǎn)的坐標(biāo)及圓形磁場區(qū)的最小半徑r;
(3)微粒從進(jìn)入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間(可以用根號及π等表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場,恰能做勻速圓周運(yùn)動,從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在著一個(gè)水平寬度為L(ON>L≥
ON
2
)
、高度足夠的豎直條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度用B1表示(大小未知)、方向垂直紙面向內(nèi)(圖中沒有畫出).第二、三象限內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2、方向垂直紙面向內(nèi).第四象限內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)用E表示(大小未知),方向水平向右.一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m的電子,以初速度V0由Y軸上的M點(diǎn)沿與Y軸成θ=600的方向射入第一象限,從N點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入第四象限區(qū)域內(nèi),又經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入第三象限區(qū)域,之后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)O.已知0N=b,OM=
2
3
3
b
,OP=2b.求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和磁場B1左邊界距Y軸的距離.
(2)電場強(qiáng)度E的大。
(3)電子從P點(diǎn),第一次到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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