如圖甲中所示,M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個(gè)小孔O、O′且正對(duì),在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示.有一束正離子在t=0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng).已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T(mén)0,不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響,不計(jì)離子所受重力.求:

小題1:磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大;
小題2:要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng),正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值.

小題1:
小題2:
設(shè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?br />(1)正離子射入磁場(chǎng),洛倫茲力提供向心力
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強(qiáng)度
(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng),v0的方向應(yīng)如右圖所示,兩板之間正離子只運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期即T0時(shí),有R=      當(dāng)兩板之間正離子運(yùn)動(dòng)n個(gè)周期即nT0時(shí),有R
聯(lián)立求解,得正離子的速度的可能值為
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

(l0分)磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中,如圖所示,在坐標(biāo)中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場(chǎng),方向垂直坐標(biāo)平面向外,磁場(chǎng)邊界PQ直線與x軸平行,距x軸的距離為,邊界POQ的曲線方程為。且方程對(duì)稱(chēng)y軸,在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源,向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子,所有粒子的初速度大小相同均為v,粒子通過(guò)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后都會(huì)聚焦在x軸上的F點(diǎn).已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(-a,0),F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0).不計(jì)粒子所受重力和相互作用求:

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為多大時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),最長(zhǎng)對(duì)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=10cm.求:(不計(jì)重力)

(1)帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)帶電粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離d多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,相互平行的豎直分界面MN、PQ,相距L,將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度未知,Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,自MN上的O點(diǎn)以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū),此時(shí)Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)方向豎直向下,以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)時(shí),電場(chǎng)突然反向,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,這個(gè)電子總是經(jīng)過(guò)O點(diǎn)且水平進(jìn)入Ⅱ區(qū).(不計(jì)電子重力)

小題1:畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖;
小題2:求電子經(jīng)過(guò)界面PQ上兩點(diǎn)間的距離;
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒為E,求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì)),沿著垂直磁場(chǎng)邊界方向,在a點(diǎn)射入磁感強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子速度方向和B垂直,粒子從b 點(diǎn)射出磁場(chǎng),出射點(diǎn)與入射點(diǎn)a的豎直距離為.則.以下說(shuō)法正確的是:(  )

A.此粒子一定帶負(fù)電;
B.粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能不變
C.帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速率為
D.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑等于

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域,其中.哪個(gè)圖是正確的?(   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn),以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng),在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響.由這些條件可知                  
A.不能確定粒子通過(guò)y軸時(shí)的位置
B.不能確定粒子速度的大小
C.不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間
D.以上三個(gè)判斷都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場(chǎng)中,MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓,電壓變化周期T=0.1s,兩板間電場(chǎng)可看做均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng). 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,分界線為CD,AB為熒光屏. 金屬板間距為d,長(zhǎng)度為l,磁場(chǎng)B的寬度為d. 已知:,帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì). 試求:

(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于兩平行極板之間,磁感強(qiáng)度為B,各部分長(zhǎng)度如圖.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的電子(不計(jì)重力),從左邊中點(diǎn)平行于板射入,欲使其打在極板上,求電子的速率應(yīng)該在什么范圍?

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