如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，由靜止經(jīng)電壓為U加速后，經(jīng)過A點，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場后落到圖中D點，（忽略重力和空氣阻力）
求：（1）帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時速度V；
（2）A、D兩點間的距離L．
（3）已知磁場的寬度為d，要使粒子能從磁場的右邊界飛出，加速電壓U應該滿足什么條件？
解（1）由動能定理得：qU=
1
2
mv2…①
解得：v=
2qU
m
…②
（2）設粒子在磁場中的半徑為R，則有：qvB=m
v2
R
…③
R=
mv
qB
…④
由幾何關系得：L=2R=2×
m
qB
×
2qU
m
=
2
2qmU
qB

（3）要使粒子能從磁場的右邊界飛出，需：R＞d ⑤
聯(lián)立②④⑤解得：U＞
qB2B2
2m

答：（1）帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時速度為
2qU
m
；
（2）A、D兩點間的距離
2
2qmU
qB
．
（3）要使粒子能從磁場的右邊界飛出，加速電壓U應該滿足什么條件U＞
qB2B2
2m
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一電子以與磁場方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進入長為d、寬為h的勻強磁場區(qū)域，從N處離開磁場，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應強度為B，則（　�。�
A．電子在磁場中運動的時間t=
d
v
B．電子在磁場中運動的時間t=
h
v
C．洛倫茲力對電子做的功為Bevh
D．電子在N處的速度大小也是v

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時間做周期性變化，磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B＞0時，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q=5π×10-7C、質(zhì)量m=5×10-10kg的帶電粒子，位于某點O處，在t=0時刻以初速度v0=πm/s沿某方向開始運動．不計重力的作用，不計磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場變化N個（N為整數(shù)）周期的時間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于（　�。�
A．πm/sB．
π
2
m/s		C．2
2
m/s		D．
2
m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如果運動電荷除磁場力外不受其他任何力的作用，則帶電粒子在磁場中作下列運動可能成立的是（　　）
A．勻速直線運動B．勻變速直線運動
C．平拋運動D．勻變速曲線運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，靜止在勻強磁場中的，
63
Li俘獲一個速度為v0=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應，
63
Li+
10
n→
31
H+
42
He，若已知He的速度為v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反應前的速度方向相同，求：
（1）
31
H的速度是多大？
（2）在圖中畫出粒子
31
H和
42
He的運動軌跡，并求它們的軌道半徑之比．
（3）當粒子
42
He旋轉了3周時，粒子
31
H旋轉幾周？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域．磁場的磁感應強度為B，方向水平并垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運動，重力加速度為g．
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向
（2）若某時刻微粒在場中運動到P點時，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點與水平地面間的距離等于其做圓周運動的半徑．求該微粒運動到最高點時與水平地面間的距離．
（3）當帶電微粒運動至最高點時，將電場強度的大小變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >
1
2
（不計電場變化對原磁場的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛�，求帶電微粒落至地面時的速度大小．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標系，現(xiàn)在平行板左側入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間．已知電子都能從右側兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．
（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大��；
（2）在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強磁場均能會聚于（6l，0）點，求所加磁場磁感應強度B的最大值和最小值；
（3）求從O點射入的電子剛出極板時的側向位移．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的平行板器件中．電場強度E和磁感應強度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉的情況不同．利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．若正離子（不計重力）以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器，則（　�。�
A．正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
B．正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
C．僅改變離子的電性，負離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器
D．僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于回旋加速器，下述說法中不正確是
A．電場的作用是使帶電粒子加速，動能增大
B．電場和磁場交替使帶電粒子加速
C．磁場的作用是使帶電粒子在磁場中回旋，獲得多次被加速的機會
D．D形盒的半徑越大，射出的帶電粒子獲得的能量越多

查看答案和解析>>

同步練習冊答案