一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中,并恰好垂直于y>0軸射出第一象限.求:
(1)判斷此粒子是帶正電荷還是負(fù)電荷
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
(3)粒子射出點離O點的距離.
分析:粒子進(jìn)入磁場受洛倫茲力作用偏轉(zhuǎn),由左手定則可知,離子帶負(fù)電;
由幾何軌跡找到圓心位置,由幾何關(guān)系得到半徑,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律列方程可得勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
根據(jù)幾何知識求得粒子射出點離O點的距離.
解答:解:(1)粒子進(jìn)入磁場受洛倫茲力作用偏轉(zhuǎn),由左手定則可知,離子帶負(fù)電,
(2)解:(1)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r.
由Bqv=
mv2
r
,得:r=
mv
qB

粒子在磁場中運動情況如圖:


由幾何知識可得:r=
a
cosθ
=
2a
3

代入上式可得
B=
3
mv
2aq

(3)由幾何知識知:oO=atanθ=
3
3
a

出射點到O點的距離y=r+oO=
2a
3
+
3
3
a
=
3
a

答:(1)此粒子帶負(fù)電荷
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
3
mv
2aq

(3)粒子射出點離O點的距離
3
a
點評:本題考查帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題,畫出粒子運動的軌跡是解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?淮安二模)如圖所示,在場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中,一根不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球,另一端固定在O點.把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后將小球由靜止釋放,小球沿弧線運動到細(xì)線與水平成θ=60°的位置B時速度為零.以下說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限.求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和射出點的坐標(biāo).
(2)帶電粒子在磁場中的運動時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在xoy面內(nèi),第一象限中有勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向 沿y軸正方向.在X軸的下方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.今有一個質(zhì)量為m 電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(不計粒子的重力和其他 阻力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向 進(jìn)人電場.經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后,沿著與X正方向成30°進(jìn)入 磁場.試完成:
(1)求P點離坐標(biāo)原點O的距離h;
(2)求粒子從P點出發(fā)到粒子第一次離開磁場時所用的時間?
(3)在其他條件不改變,只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B取某一合適的數(shù)值,粒子離開磁場后能否返回到原出發(fā)點P?若能說明能的理由;若不能請說明不能的理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在半徑為R的圓周上的六個等分點分別為C、D、E、F、G、H,其中以D、E、G、H為圓心、R/4為半徑的圓形區(qū)域有垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場,在圓周兩側(cè)關(guān)于O對稱的位置有兩單邊界勻強(qiáng)磁場.其邊界與HG所在直線垂直.一個質(zhì)量為m電荷量為+q的離子(不計重力),由A點(A為HG的中點)沿AH飛進(jìn)小圓形磁場,之后沿HC方向飛出.離子在幾個磁場中飛進(jìn)飛出做周期性運動,經(jīng)歷一個周期再次沿AH方向通過A點.

(1)求離子速度v0的大。
(2)為使離子在兩側(cè)磁場區(qū)做圓周運動的半徑為
3
R/2,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大?兩磁場邊界的距離d為多少?
(3)在(2)問的條件下,離子完成一次周期性運動的時間T是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限,不計重力.求:
(1)粒子做圓周運動的半徑R
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

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