在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示。一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y,方向飛出。
(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷;
(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強度B'是多大?此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少?
解:(1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負電荷
粒子由A點射入,由C點射出,其速度方向改變了90°,則粒子軌跡半徑R=r ①
 ②
則粒子的比荷 ③

(2)粒子從D點飛出磁場,速度方向改變了60°角,故AD弧所對圓心角為60°,粒子做圓周運動的半徑
  ④
 ⑤
所以 ⑥
粒子在磁場中的飛行時間
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示.一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿-x方向射入磁場,恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出.
(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽’,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向最大改變了106°角,求磁感應(yīng)強度B’的范圍是多大?(tan53°=4/3)

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(2011?安徽)如圖所示,在以坐標原點O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射人,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)t0時間從P點射出.
(1)電場強度的大小和方向.
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射人,經(jīng)
t02
時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出,求粒子運動加速度大小
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間.

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如圖所示,在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場.一帶電粒子P從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出.現(xiàn)讓帶電粒子P靜止于原點O,讓另一個與粒子P同質(zhì)量的不帶電粒子Q從交點A處以速度v沿-x方向射入磁場,與粒子P相碰后粘在一起運動.粒子不計重力.
(1)判斷粒子P帶何種電荷,并求出其比荷
qm
;
(2)Q粒子在磁場中運動所用時間t是多少.

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如圖所示,在以坐標原點O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有一磁場方向垂直于xOy坐標平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.一帶正電的粒子(不計重力)以速度為v0從原點O沿x軸正向進入磁場,帶電粒子恰好不能飛出磁場.求:
(1)磁場的方向和粒子的比荷.
(2)若將上述粒子的入射點上移至y軸上的A點,將粒子仍以速度v0平行x軸正向射入磁場,若要粒子射出磁場區(qū)域后不能通過y軸,則OA的距離至少為多少?
(3)若將上述粒子的入射點上移至y軸上的M點,仍將粒子以速度v0平行x軸正向射入磁場,已知帶電粒子通過了磁場邊界上的P點,且P點的x值為+
R4
,后來粒子軌跡與y軸交于N點,則粒子自M至N運動的時間為多少?

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