在真空中，半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如下圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T．一個(gè)帶正電的粒子，以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng)．已知該粒子的比荷(不計(jì)粒子重力)．

(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少？

(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)方向與ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角β．

答案：略
解析：

答案：(1)　(2)　

解析：(1)粒子射入磁場(chǎng)后，由于不計(jì)重力，所以洛倫茲力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律有

則．

(2)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域軌跡為一段半徑R=5cm的圓弧，要使偏轉(zhuǎn)角最大，就要求這段圓弧對(duì)應(yīng)的弦最長(zhǎng)，即為場(chǎng)區(qū)的直徑，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在ab弦中垂線上，如下圖所示．

由幾何關(guān)系可知：

，則

而最大偏轉(zhuǎn)角


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?徐州一模）如圖（a）所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直．在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長(zhǎng)為2b，兩板的中心線O1O2與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上，兩板左端與O1也在同一直線上．有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)，給M、N板加上如圖（b）所示電壓u．最后粒子剛好以平行于N板的速度，從N板的邊緣飛出．不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力．
（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）求交變電壓的周期T和電壓U0的值；
（3）若t=
T2
時(shí)，將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1，仍以速率v0射入M、N之間，求粒子從磁場(chǎng)中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在真空中，半徑r=3×10-2m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示，磁感強(qiáng)度B=0.2T，一個(gè)帶正電的粒子，以初速度v0=106m/s從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷
qm
=108C/kg，不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少？
（2）若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)v0方向與ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角β．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?東莞一模）如圖所示，在真空中，半徑為d的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N，兩板間距離也為d，板長(zhǎng)為l．板
間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間的電壓為U0．兩板的中心線O1O2，與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上．有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OOl并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)后沿兩板的中心線O1O2射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，從兩板右端某處飛出．不計(jì)粒子所受重力．求
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
（2）粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
（3）當(dāng)粒子在電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)時(shí)間t=
l2v0
時(shí)，突然改變兩金屬板帶電性質(zhì)，使電場(chǎng)反向，且兩板間電壓變?yōu)閁1，則粒子恰好能從O2點(diǎn)飛出電場(chǎng)，求電壓U1和U0的比值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年遼寧省沈陽(yáng)市協(xié)作校高三上期中測(cè)試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（8分）在真空中，半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T，一個(gè)帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷，不計(jì)粒子重力．

（1）求粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；

（2）若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)與ab的夾角及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角．

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案