如圖1，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)有一電荷量為q，質(zhì)量為m的正離子從a點(diǎn)沿圓形區(qū)域的直徑入射，設(shè)正離子射出磁場區(qū)域方向與入射方向的夾角為，求此離子在磁場區(qū)域內(nèi)飛行的時(shí)間。
設(shè)正離子從磁場區(qū)域的b點(diǎn)射出，射出速度方向的延長線與入射方向的直徑交點(diǎn)為O，如圖2，正離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡為一段圓弧，該軌跡圓弧對應(yīng)的圓心O’位于初、末速度方向垂線的交點(diǎn)，也在弦ab的垂直平分線上，O’b與區(qū)域圓相切，弦ab既是軌跡圓弧對應(yīng)的弦，也是區(qū)域圓的弦，由此可知，OO’就是弦ab的垂直平分線，O點(diǎn)就是磁場區(qū)域圓的圓心。

又因?yàn)樗倪呅蜲abO’的四個(gè)角之和為，可推出，因此，正離子在磁場中完成了1/6圓周，即

特點(diǎn)2 入射速度方向（不一定指向區(qū)域圓圓心）與軌跡圓弧對應(yīng)的弦的夾角為（弦切角），則出射速度方向與入射速度方向的偏轉(zhuǎn)角為，軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角也為，并且初末速度方向的交點(diǎn)、軌跡圓的圓心、區(qū)域圓的圓心都在弧弦的垂直平分線上。

如圖3，帶電粒子從a點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，初速度方向不指向區(qū)域圓圓心，若出射點(diǎn)為b，軌跡圓的圓心O’在初速度方向的垂線和弦ab的垂直平分線的交點(diǎn)上，入射速度方向與該中垂線的交點(diǎn)為d，可以證明：出射速度方向的反向延長線也過d點(diǎn)，O、d、O’都在弦ab的垂直平分線上。
如果同一種帶電粒子，速度方向一定、速度大小不同時(shí)，出射點(diǎn)不同，運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的弦不同，弦切角不同，該軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角也不同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間也不同。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點(diǎn)O為原點(diǎn)，如圖所示，在y>0，0<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在y>0，x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在O點(diǎn)有一處小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮，入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0<x<a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在x>a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2：5，在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為，其中T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的周期。試求兩個(gè)熒光屏上亮線的范圍（不計(jì)重力的影響）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場I和II，其分界線是半徑為R的半圓弧，I和II的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出，不計(jì)微粒的重力。
（1）若微粒在磁場I中，做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，其周期多大？
（2）若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左射出后直接從分界線的A點(diǎn)沿AO方向進(jìn)入磁場II并打到Q點(diǎn)，求微粒的運(yùn)動(dòng)速度大��；
（3）若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出，最終能到達(dá)Q點(diǎn)，求其速度滿足的條件。

查看答案和解析>>

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？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示：在真空中,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里，在磁場右側(cè)有一對平行金屬板和，兩板間距離為，板長為，板的中心線與磁場的圓心在同一直線上，有一電荷量為、質(zhì)量為的帶電的粒子,以速度從圓周上的點(diǎn)沿垂直于半徑并指向圓心的方向進(jìn)入磁場平面,當(dāng)從圓周上的點(diǎn)水平飛出磁場時(shí)，給、板加上如下圖所示電壓，最后粒子剛好以平行于板的速度，從板的邊緣飛出(不計(jì)粒子重力)，求
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）求交變電壓的周期和電壓的值；
（3）若時(shí),該粒子從、板右側(cè)沿板的中心線仍以速率向左射入、之間，求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到點(diǎn)的距離？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

地磁場對地球有保護(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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在OM與OP之間無限大區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2×10-3T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向內(nèi)．一質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=-3.2×10-19C的帶電粒子從A點(diǎn)以速度v0垂直O(jiān)M射入磁場，之后又垂直O(jiān)P離開磁場．不計(jì)粒子重力，A點(diǎn)到OP邊界的距離為L=0.2
2
m．求：
（1）粒子的速度v0；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（3）若要求粒子不能從OP邊界射出，則粒子從A點(diǎn)垂直O(jiān)M射入磁場的最大速度vm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，I、Ⅱ兩區(qū)是垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁場的邊界相互平行，I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，磁場寬度足夠大．Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，磁場寬度為L．兩磁場之間勻強(qiáng)電場的寬度為L．一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計(jì)的粒子，從Ⅱ區(qū)右邊界的P點(diǎn)以平行于邊界且與磁場垂直的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，以此作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，豎直向下為電場的正方向，電場隨時(shí)間做周期性變化的規(guī)律如圖乙所示．粒子離開Ⅱ區(qū)進(jìn)入電場時(shí)，速度恰好與電場方向垂直．再經(jīng)過一段時(shí)間，粒子恰又回到P點(diǎn)，如此循環(huán)，粒子循環(huán)運(yùn)動(dòng)一周，電場恰好變化一個(gè)周期．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）請用E0及已知量表示粒子第一次穿越電場時(shí)沿電場方向的偏移量；
（2）若E0=
4m
v20
3qL
，要實(shí)現(xiàn)上述循環(huán)，求B1的大�。�
（3）在滿足（2）問的條件下，求電場變化的周期．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題








（1）若速度為的該種粒子在赤道平面內(nèi)沿地球徑向射人地磁場，求剛射入地磁場時(shí)粒子所受洛倫茲力f的大小和方向；
（2）若該種粒子的最大速度為，在赤道平面內(nèi)從任意方向射人地磁場的所有這種粒子均不能到達(dá)地面，則粒子離地面的最近距離為多少?
（3）若速度為的該種粒子在赤道平面內(nèi)沿地球徑向射人地磁場，在地磁場作用下未能到達(dá)地面，求粒子在地磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案