如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為、方向水平向右,其寬度為;中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外;右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度大小也為、方向垂直紙面向里.一個(gè)帶正電的粒子(質(zhì)量,電量,不計(jì)重力)從電場左邊緣點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后,又回到了點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程.求:
(1)中間磁場區(qū)域的寬度
(2)帶電粒子從點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間?
(1)
(2)
(1)帶電粒子在電場中加速,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知:、

帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn),由洛倫茲力提供向心力可知:

可見在兩磁場區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同,如圖,三段圓弧的圓心組成的三角形是等邊三角形,其邊長為

(2)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
帶電粒子在中間磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
帶電粒子在右側(cè)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
總的時(shí)間為:
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)試在圖中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,使這簇帶電粒子通過該磁場后都沿平行于x軸方向運(yùn)動(dòng).在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置.
(2)試在圖中的某些區(qū)域再加垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,使從Pl點(diǎn)發(fā)出的這簇帶電粒子通過磁場后都能通過P2(a,0)點(diǎn).
要求:①說明所加磁場的方向,并在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置;
②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡;
③寫出所加磁場區(qū)域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在水平面上有一沿y軸放置的長為L=1m的細(xì)玻璃管,在管底有光滑絕緣的帶正電的小球.在第一象限中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場,方向如圖所示。已知管沿x軸以v=1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),帶電小球的荷質(zhì)比為,不計(jì)小球的重力。求:
(1)帶電小球從管底到飛出管口時(shí)所用的時(shí)間是多少?
(2)帶電小球離開磁場時(shí)的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離是多少?
(3)帶電小球從剛離開管口后到離開磁場時(shí)所用的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖10-22所示。在x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在x軸下方有沿y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E。一質(zhì)最為m,電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著y軸正方向射出。射出之后,第3次到達(dá)X軸時(shí),它與點(diǎn)O的距離為L,求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s,(重力不計(jì))。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地磁場對(duì)地球有保護(hù)作用,一束帶負(fù)電的宇宙射線,垂直地球赤道由上而下運(yùn)動(dòng),關(guān)于宇宙射線的旋轉(zhuǎn)方向的下列說法正確的是(  )
A.向東B.向西C.向南D.向北

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

空間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場B,其方向垂直紙面向里,還有一點(diǎn)電荷Q的電場,如圖所示,一帶電粒子-q以初速度v0從圖示位置垂直于電場、磁場入射,初位置到點(diǎn)電荷+Q的距離為r,則粒子在電、磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能為(  )
A.以點(diǎn)電荷+Q為圓心,以r為半徑,在紙平面內(nèi)的圓周
B.初階段在紙面內(nèi)向右偏的曲線
C.初階段在紙面內(nèi)向左偏的曲線
D.沿初速度v0方向的直線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在屏MN的右方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里.P為屏上的一小孔,PC與MN垂直.一群質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子(不計(jì)重力),以相同的速率v從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域.粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi),且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi),則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為( 。
A.
2mvcosθ
qB
B.
2mv
qB
C.
2mv(1-sinθ)
qB
D.
2mv(1-cosθ)
qB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的坐標(biāo)系xoy中,M、P為與x軸垂直放置的足夠大平板,其中M板位于x=0處.P為感光板位于x=2d處,N為位于x=d處的與P板平行的界面.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的粒子源,可以向xov平面內(nèi)y軸右側(cè)的各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為q、速率均相同的帶正電粒子,在d≤x≤2d的區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.粒子源沿x軸方向射出的粒子恰好打不到P上,不計(jì)粒子重力
(1)求從粒子源射出的粒子速率v0
(2)若在M、N之間加上水平向有的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=
3qdB2
2m
,則感光板p上被粒子打中區(qū)域的長度多大?

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