用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T。現(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q=1.6×1019C,質(zhì)量m=3.2×1027kg。求:

(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?

(2)粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

 

解:(1)帶電粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動,軌跡如圖,則

………………………………①

解得R=4×10-2 m………………………②

設(shè)粒子在磁場里運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角為θ,則

…………………………………③

解得

………………④

所以帶電離子在磁場里的運(yùn)動時間s …………⑤

(2) 粒子不從磁場上邊界出射,其軌跡與上邊界相切,如圖,設(shè)最大半徑為Rm,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為Bm,則Rm=d           …………………………⑥

        …………………………⑦

解得Bm =2T                   …………………………⑧

本題共13分。其中①③式各2分,②④⑤式各1分,⑥⑦⑧式各2分

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T.現(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場.粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg.求:
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m / s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg。求:

(1) 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?

(2) 粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

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科目:高中物理 來源:2011年秋季四川綿陽南山中學(xué)高三期末模擬考試物理試題 題型:計算題

用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q=1.6×1019C,質(zhì)量m=3.2×1027kg。求:

(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?

(2)粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

 

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科目:高中物理 來源:2011年12月綿陽南山中學(xué)秋季高二期末模擬考試物理試卷 題型:計算題

(13分)用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg。求:

 

 

(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?

(2)粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

 

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科目:高中物理 來源:2012屆四川省攀枝花市高二4月月考物理卷 題型:計算題

用磁場可以約束帶電離子的軌跡,如圖示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B=1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v=2×106 m / s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場。粒子的電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=3.2×10-27kg。求:

(1) 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r和運(yùn)動時間t是多大?

(2) 粒子保持原有速度,又不從磁場上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

 

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