(10分)如圖所示,比荷為的負(fù)離子,以速度v垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)由.P點(diǎn)進(jìn)入,界面I和Ⅱ平行,寬度為L(zhǎng)(L<)要使離子由界面II飛出可改變離子的入射方向,離子所受重力不計(jì),求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值和最大值
,
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824120510671500.gif" style="vertical-align:middle;" />,所以粒子通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間小于周期
由于…………①(1分)
由于…………②(1分)
(1)當(dāng)弦長(zhǎng)最短,即由進(jìn)入飛出時(shí),離子在磁場(chǎng)中運(yùn)
動(dòng)時(shí)間最短
……………③(1分)
從幾何關(guān)系可知……………④(1分)
由①②③④得
(1分)
(2)當(dāng)速度沿界面I豎直向上時(shí),離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)
從幾何關(guān)系可知………………………⑤(1分)
………………………⑥(1分)
……………………⑦(1分)
由于……………………………………………⑧(1分)
由①②⑤⑥⑦⑧得  (1分)
解法二:由得…………(1分)
(2分)
同理可得(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在空間中有一直角坐標(biāo)系xOy,其第一象限內(nèi)充滿(mǎn)著兩個(gè)方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和II,直線OP是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B,方向垂直紙面向里,區(qū)域II中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直垂直紙面向外,邊界上的P點(diǎn)坐標(biāo)為(3L,3L),一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從P點(diǎn)平行于y軸正方向以速度V0=射入?yún)^(qū)域I,經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入?yún)^(qū)域II(忽略粒子重力),求:

小題1:粒子在I和II兩磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比;
小題2:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
小題3:粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾斜擋板NM上有一個(gè)小孔K,NM與水平擋板NP成60°角,K與N間的距離,F(xiàn)有質(zhì)量為m,電荷量為q的正電粒子組成的粒子束,垂直于傾斜擋板NM,以速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力。 

(1)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),NM和NP為磁場(chǎng)邊界。粒子恰能垂直打在水平擋板NP上,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
(2)若在NM和NP兩檔板所夾的區(qū)域內(nèi),只在某一部分區(qū)域存在一與(1)中大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后也能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒(méi)有碰撞),求粒子在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。  
(3)若在(2)問(wèn)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知,從小孔K飛入的這些粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上(之前與擋板沒(méi)有碰撞),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(21分)如圖甲所示,在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中,充滿(mǎn)著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。三棱柱的軸線與磁場(chǎng)平行,截面邊長(zhǎng)為L(zhǎng),三棱柱用絕緣薄板材料制成,其內(nèi)部有平行于CD側(cè)面的金屬板P、Q,兩金屬板間的距離為d,P板帶正電,Q板帶負(fù)電,Q板中心有一小孔,P板上與小孔正對(duì)的位置有一個(gè)粒子源S,從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,這些粒子與三棱柱側(cè)面碰撞時(shí)無(wú)能量損失。試求:
(1)為使從S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn),P、Q之間的電壓U應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?(Q與CD之間距離不計(jì))
(2)粒子從S點(diǎn)出發(fā)又回到S點(diǎn)的最短時(shí)間是多少?
(3)若磁場(chǎng)是半徑為a的圓柱形區(qū)域,如圖乙所示,圓柱的軸線與三棱柱的軸線重合,且a=()L,要使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn),則P、Q之間的電壓不能超過(guò)多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題



(1)電子從板間射出的速度
(2)兩板間所加電壓
(3)電子在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的曲率半徑

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為,
電量為的帶電粒子從孔以初速度垂直
進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并
恰好從孔垂直于射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)
方向跟平行(相互垂直),最后打
點(diǎn),且,若已知、、,
且不計(jì)重力,試求:
(1)粒子從所用的時(shí)間;(2)粒子到達(dá)點(diǎn)的動(dòng)能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖21所示,水平直線MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面,MN上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2B,磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外.在磁場(chǎng)的空間還存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,豎直向上.一帶電小球從界面上的A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向射入上部磁場(chǎng)區(qū)域后恰能在豎直方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在A點(diǎn)的右側(cè)的界面上有一點(diǎn)P,與A點(diǎn)的距離為d.要使小球能經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則小球從A點(diǎn)射出的速度v應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖7所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為L(zhǎng),兩極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以水平速度v射入磁場(chǎng),欲使粒子打到極板上,求初速度的范圍。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在等腰三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),dac上任意一點(diǎn),ebc上任意一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子從a點(diǎn)以相同方向進(jìn)入磁場(chǎng),由于速度大小不同,粒子從acbc上不同點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。從c點(diǎn)離開(kāi)的粒子在三角形abc磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間,與從d點(diǎn)和e點(diǎn)離開(kāi)的粒子相比較
A.經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)一定大于從d點(diǎn)離開(kāi)的粒子經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)
B.經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)一定小于從e點(diǎn)離開(kāi)的粒子經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從d點(diǎn)離開(kāi)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從e點(diǎn)離開(kāi)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案