如圖所示,虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng),電子束經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向成角。設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子之間相互作用力及所受的重力。求:

(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R
(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r
(1)(2)(3)
(1)由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得,解得。

(2)設(shè)電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則,由如圖所示的幾何關(guān)系得圓心角。,所以。
(3)由如圖所示幾何關(guān)系可知,所以。
練習(xí)冊(cè)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

如圖所示,輕彈簧一端連于固定點(diǎn)O,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時(shí)速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點(diǎn)與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間,小球P脫離彈簧,小球N脫離細(xì)繩,同時(shí)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此后,小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運(yùn)動(dòng)。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn),小球P的電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力,取g="10" m/s2。那么,

(1)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中,其彈力做功為多少?
(2)請(qǐng)通過計(jì)算并比較相關(guān)物理量,判斷小球P、N碰撞后能否在某一時(shí)刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量,在保證小球P、N碰撞后某一時(shí)刻具有相同速度的前提下,請(qǐng)推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運(yùn)動(dòng)速度與水平方向的夾角)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),有以(,0)為圓心、半徑為的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于xOy平面向里。在的上方足夠大的范圍內(nèi),有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為。從點(diǎn)向偏右的不同方向發(fā)射速度大小相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在xOy平面內(nèi)。已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑也為,質(zhì)子的電荷量為,質(zhì)量為,不計(jì)質(zhì)子的重力及所受的阻力。
(1)求質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。
(2)若質(zhì)子的速度方向與x軸正方向成θ =30°角(如圖所示)射入磁場(chǎng),試求該質(zhì)子到達(dá)y軸的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

 如圖10-20所示,一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊,當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直前表面穿入銅塊,從后表面垂直穿出時(shí),在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢(shì)差,若銅塊前、后兩面間距為d,上、下兩面間距為l。銅塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子電量為e,求銅板上、下兩面之間的電勢(shì)差U為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成θ角,整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球沿桿向下運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為100 J,在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減為零,B為AC的中點(diǎn),在運(yùn)動(dòng)過程中(   )
A.小球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為50 J
B.小球電勢(shì)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量
C.小球在AB段克服摩擦力做的功與在BC段克服摩擦力做的功相等
D.到達(dá)C點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,邊界MN上方存在區(qū)域足夠大、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子,從O點(diǎn)以相同的速率射入磁場(chǎng)中,射入方向與邊界成θ=60°角.若不計(jì)重力.則( 。
A.正離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是負(fù)離子的2倍
B.負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是正離子的2倍
C.正離子、負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D.正負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),只受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是( 。
A.洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功
B.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功
C.洛倫茲力改變帶電粒子的速度方向
D.洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,∠A=60°,AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子,粒子的電量大小為q,質(zhì)量為m,發(fā)射速度大小都為v0,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示.不計(jì)粒子間的相互作用及重力,下列說法正確的是(    )

A.若v0=,則以θ=0°方向射入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
B.若v0=,則以θ=60°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
C.若v0=,則以θ<30°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等
D若v0=,則在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電荷且電量為q的塑料小球,從小孔S處由靜止開始下落進(jìn)入范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)(A點(diǎn)在圖中未畫出)開始沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:小球自進(jìn)入磁場(chǎng)到小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球做的功.

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