(13分)如圖所示,圓形區(qū)域存在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,一電荷量為q,質量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場,射入點到直徑AC的距離為磁場區(qū)域半徑的一半,粒子從D點射出磁場時的速率為,不計粒子的重力.求

(1)粒子在磁場中加速度的大;
(2)粒子在磁場中運動的時間;
(3)圓形區(qū)域中勻強磁場的半徑.
(1)(2)(3)

試題分析:(1)粒子在磁場中只受洛倫茲力作用,則
                     ………………………………………………2分
                      ………………………………………………2分
(2)如圖所示,由幾何關系可得粒子在磁場中偏轉60°,則
在磁場中運動的時間為           ………………………………………………2分
             ………………………………………………2分
(3)由幾何關系可得四邊形ODO′E是菱形,則圓形區(qū)域中勻強磁場的半徑R與粒子運動的軌跡半徑r相等.有:

 ……………………………1分
     ……………………………2分
 …………………………………2分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖10-18所示,帶電粒子在真空環(huán)境中的勻強磁場里按圖示徑跡運動。徑跡為互相銜接的兩段半徑不等的半圓弧,中間是一塊薄金屬片,粒子穿過時有動能損失。試判斷粒子在上、下兩段半圓徑跡中哪段所需時間較長?(粒子重力不計)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

關于安培力和洛倫茲力,下列說法中正確的是( 。
A.帶點粒子在磁場中運動時,有可能不受洛倫茲力的作用
B.洛倫茲力對運動電荷一定不做功
C.放置在磁場中的通電直導線,一定受到安培力作用
D.放置在磁場中的通電直導線,有可能不受安培力作用

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,水平直導線中通有穩(wěn)恒電流I,導線的正上方處有一電子初速度v0,其方向與電流方向相同,以后電子將( 。
A.沿路徑a運動,曲率半徑變小
B.沿路徑a運動,曲率半徑變大
C.沿路徑b運動,曲率半徑變小
D.沿路徑b運動,曲率半徑變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于安培力和洛侖茲力,下列說法正確的是( 。
A.安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)
B.安培力和洛侖茲力是性質不同的兩種力
C.洛侖茲力是安培力的宏觀表現(xiàn)
D.安培力和洛侖茲力,兩者是同一個力的兩個名稱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)某裝置用磁場控制帶電粒子的運動,工作原理如圖所示。裝置的長為 L,上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反,兩磁場的間距為d。裝置右端有一收集板,M、N、P為板上的三點,M位于軸線OO′上,N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上。在紙面內(nèi),質量為m、電荷量為-q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入,方向與軸線成30°角,經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次,恰好到達P點。改變粒子入射速度的大小,可以控制粒子到達收集板上的位置。不計粒子的重力。

(1)求磁場區(qū)域的寬度h;
(2)欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點,求粒子入射速度的最小變化量Δv;
(3)欲使粒子到達M點,求粒子入射速度大小的可能值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為的負離子以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉后,又飛出磁場,最終打在磁場區(qū)域右側的熒光屏(足夠大)上,則下列說法正確的是(不計重力)( 。
A.離子在磁場中運動時間一定相等
B.離子在磁場中的運動半徑一定相等
C.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉角最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一質量為,電量為的正電荷(重力忽略不計)以速度沿正對著圓心o的方向射入磁場,從磁場中射出時速度方向改變了角。磁場的磁感應強度大小為
A.B.
C.D.

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