(20分)如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0從O點垂直射入磁場，其方向與MN的夾角=30o；質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2以速度也從O點垂直射入磁場，其方向與MN的夾角=60o。已知粒子l、2同時到達磁場邊界的A、B兩點(圖中未畫出)，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。

(1)請畫出粒子1和2在磁場中運動的軌跡；

(2)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d；

(3)求兩粒子進入磁場的時間間隔t；

(4)若MN下方有一勻強電場，使兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做勻加速直線運動。求電場強度E的大小。

 

【答案】

【解析】

試題分析：（1）如圖所示（2分）

（2）粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動

----------------------------------------------------------------（2分）

粒子1射出點A與O點的距離-------------------（1分）

粒子2射出點B與O點的距離-------------------（1分）

故

代入數(shù)據(jù)得：--------------------------------------------------（2分）

（3）粒子做圓周運動的周期--------------------------------（2分）

設粒子1在磁場中轉過的圓心角為

則運動的時間------------------------------------------（1分）

設粒子2在磁場中轉過的圓心角為

則運動的時間------------------------------------------（1分）

所以---------------------------------------------（2分）

（4）由題意得，電場強度的方向應與粒子1穿出磁場方向相反，則粒子1做們加速直線運動，粒子2做類平拋運動。

--------------------------------------------------------------（1分）

---------------------------------------（2分）

---------------------------------------------------------（1分）

解得：----------------------------------------------------（2分）

考點：帶電粒子在磁場中的運動

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

(20分）如圖所示，一對足夠長的平行光滑導軌放置在水平面上，兩軌道間距l＝0. 20m，定值電阻阻值R=1.0Ω．有一金屬桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直且接觸良好，金屬桿與軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度為B＝0. 50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖所示．求：
(1)桿的質(zhì)量m和加速度a.
(2)在桿從靜止開始運動的20s的時間內(nèi)，通過電阻R的電量．


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科目：高中物理 來源： 題型：

( 20 分）如圖所示，在同一豎直面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H＝2L．小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運動．離開斜面后，運動到最高點時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程無動能損失），碰撞后球B剛好能擺到與懸點O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點，O點的投影O/與P的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：

（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大�。�

（2）球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大�。�

（3）彈簧的彈性力對球A所做的功。

 

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科目：高中物理 來源：2010年廣西柳鐵一中高三上學期第二次月考（理綜）物理 題型：計算題

( 20 分）如圖所示，在同一豎直面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H＝2L．小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運動．離開斜面后，運動到最高點時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程無動能損失），碰撞后球B剛好能擺到與懸點O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點，O點的投影O/與P的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：

（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大��；
（2）球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大�。�
（3）彈簧的彈性力對球A所做的功。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年浙江省高三5月模擬考試理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

(20分）如圖所示，半圓弧區(qū)域AKD的半徑為R，圓心為O，∠COK＝30°。O點有一粒子源，可向半圓弧AKD發(fā)射速度為v0的各個方向的帶負電的粒子。顯微鏡可以沿半圓弧AKD移動，用以記錄有無粒子射到圓弧上。半圓區(qū)域內(nèi)存在水平向右的勻強電場和垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場，不計粒子間的相互作用力和粒子的重力。帶電粒子的電量－q、帶電粒子的質(zhì)量m

（1）如只加電場，場強為E，求所有可能到達A點的粒子的速度大小

（2）如只加磁場，磁感應強度B=mv0/qR,，則在整個圓弧線AKD上顯微鏡能記錄到粒子與無粒子可記錄的弧線長度之比為多少。

（3）若電場強度E、磁感應強度B，且和：將顯微鏡置于C點，控制粒子源，使其只向K點發(fā)射粒子。電場與磁場共存一段時間t1后再撤去磁場，又經(jīng)時間t2后，粒子到達顯微鏡。求兩段時間的比值t1∶t2。

 

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科目：高中物理 來源：2010年廣西柳鐵一中高三上學期第二次月考（理綜）物理 題型：計算題

( 20 分）如圖所示，在同一豎直面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H＝2L．小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運動．離開斜面后，運動到最高點時與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程無動能損失），碰撞后球B剛好能擺到與懸點O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點，O點的投影O/與P的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：

（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大小；

（2）球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大��；

（3）彈簧的彈性力對球A所做的功。

 

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