精英家教網(wǎng)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.一帶電粒子(不計重力)以某一初速度沿直徑方向射入,穿過磁場的時間為t,速度方向偏轉(zhuǎn)60°,如圖所示.則( 。
A、在磁場中運動的半徑為
3
R
B、周期為3t
C、比荷為
π
3Bt
D、在磁場中運動的速度為
3
πR
3t
分析:畫出軌跡,由幾何知識求出半徑,根據(jù)牛頓第二定律求出比荷.求出粒子運動的周期,再根據(jù)偏轉(zhuǎn)角與時間的關(guān)系公式:t=
θ
T求得粒子在磁場中運動的速度.
解答:精英家教網(wǎng)解:A、設帶電粒子的偏向角為θ=60°,其運動軌跡如圖所示,
由幾何知識得:粒子運動的半徑r=Rcot30°=
3
R.故A正確.
B、由t=
θ
360°
T=
60°
360°
T,得周期 T=6t,故B錯誤.
C、由T=
2πm
qB
得,
q
m
=
TB
=
6t?B
=
π
3Bt
,故C正確.
D、根據(jù) T=
2πr
v
,得v=
2πr
T
=
2π?
3
R
6t
=
3
πR
3t
,故D正確.
故選:ACD
點評:本題是粒子在磁場中圓周運動的軌跡問題,關(guān)鍵是運用幾何知識畫出軌跡、求出半徑.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在以O為圓心,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有一個水平方向的勻強磁場,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外.豎直平行正對放置的兩金屬板A、K連在電壓可調(diào)的電路中. S1、S2為A、K板上的兩個小孔,且S1、S2和O在同一直線上,另有一水平放置的足夠大的熒光屏D,O點到熒光屏的距離h.比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為k的帶正電的粒子由S1進入電場后,通過S2射向磁場中心,通過磁場后落到熒光屏D上.粒子進入電場的初速度及其所受重力均可忽略不計.
(1)求粒子垂直打到熒光屏上M點時速度的大;
(2)調(diào)節(jié)滑片P,使粒子打在熒光屏上N點,MN=
3
/3h(如圖所示),求此時A、K兩極板間的電壓.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有一電子束從a點處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏,并垂直擊中熒光屏上的b點.已知電子的質(zhì)量為m,電量為e.若在電子束運行途中加一個僅存在于半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,圓心O在點a、b連線上,點O距熒光屏的距離為L.
(1)為使電子束仍擊中熒光屏上的點b,可加一場強為E的勻強電場.指出此勻強電場的方向和范圍,并求出電子束的速度.
(2)現(xiàn)撤去電場,電子束仍以原速度大小沿水平方向從a點發(fā)射,試求出此時屏上側(cè)移量y的表達式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?長沙縣模擬)如圖(a)所示,在以直角坐標系xOy的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應強度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強磁場.一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v0沿x軸負方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力.
(1)求粒子的荷質(zhì)比
qm
.(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應強度B′的大。ㄒ螽嫵隽W釉诖艌鲋羞\動軌跡的示意圖)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直綁面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,兩板及其上側(cè)邊緣連線均與磁場邊界剛好相切.一帶電粒子(不計重力)沿兩板間中心線O1O2從O1點豎直向下以某一速度射入,沿直線通過圓形磁場、電場復合區(qū)域,然后恰好從左極板下邊緣飛出,在極板間運動的時間為t0.若僅撤去磁場,該粒子仍從O1點以相同的速度射入,經(jīng)
t0
2
時間打到極板上.
(1)試判斷該粒子帶何種電荷;
(2)求兩極板間電壓U;
(3)若兩極板不帶電,保持磁場不變,帶電粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入,欲使帶電粒子不打在極板上,粒子的速度應滿足什么條件?(已知sin2θ=2sinθ,tanθ=
2tan
θ
2
1-tan2
θ
2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度為B的勻強磁場,MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子,不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運動以下說法正確的是( 。
A、只要對著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B、對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線不一定過圓心
C、對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,時間也越長
D、只要速度滿足v=
qBR
m
,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

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