如圖所示，一束電子（電荷量為e）以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿過磁場時(shí)速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°，則電子的質(zhì)量是多少？電子穿過磁場的時(shí)間是多少？
電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何知識得到，軌跡的半徑為：
r=
d
sin30°
=2d
由牛頓第二定律得：
evB=m
v2
r

解得：
m=
2edB
v

由幾何知識得到，軌跡的圓心角為α=
π
6
，故穿越磁場的時(shí)間為：
t=
π
6
?r
v
=
πd
3v

答：電子的質(zhì)量為
2edB
v
；電子穿過磁場所用的時(shí)間為
πd
3v
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在S點(diǎn)的電量為q質(zhì)量為m的靜止帶電粒子被加速電壓U，柜間距離為d的勻強(qiáng)電場加速后，從正中央垂直射入板間距離和板長度均為L，電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后，立即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面方面的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過某距徑返回S點(diǎn)，求：
（1）勻強(qiáng)磁場的寬度D至少多少？
（2）該帶電粒子周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長時(shí)間變換一次方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束正離子從P處垂直射入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直的區(qū)域，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．這些離子從磁場邊界OO′的Q處垂直射入另一勻強(qiáng)磁場中，又分裂為a、b、c三束，分別運(yùn)動到磁場邊界OO′．關(guān)于a、b、c離子束，下列判斷正確的是（　　）
A．a(chǎn)離子束的速度最大
B．a(chǎn)、b、c離子束的帶電量相等
C．a(chǎn)離子束到達(dá)磁場邊界OO′的時(shí)間最長
D．若a離子束的質(zhì)量是b離子束的2倍，則a離子束的帶電量是b離子束的2倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，電子電量為e=1.6×10-19C，質(zhì)量為m=9.0×10-31kg，在O點(diǎn)以水平速度v0=8.0×106m/s沿極板中心飛入平行板電容器，已知兩極板間距為d=16cm，板長為l=16cm，電子恰好從上極板的邊緣飛出，進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，電子在磁場力的作用下又恰好從下極板邊緣進(jìn)入電場，并在進(jìn)入電場瞬間改變極板電性，電壓大小不變，（電子重力不計(jì)）求：
（1）電子第一次通過電場所花的時(shí)間．
（2）兩極板間的電壓大�。�
（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（4）請?jiān)趫D中畫出電子在電場和磁場中運(yùn)動的所有軌跡（不要求計(jì)算）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=
3
3
T，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出．已知速度的偏向角θ=
π
3
，不計(jì)離子重力．求：
（1）離子速度v的大�。�
（2）離子的比荷
q
m
；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個(gè)質(zhì)量m=0.1g的小滑塊，帶有q=5×10-4C的電荷，放置在傾角α=30°的光滑斜面上（斜面絕緣），斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示．小滑塊由靜止開始沿斜面下滑，其斜面足夠長，小滑塊滑至某一位置時(shí)，要離開斜面．
問：（1）小滑塊帶何種電荷？
（2）小滑塊離開斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大？
（3）該斜面的長度至少多長？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框MNPQ內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)、b、c是三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運(yùn)動軌跡．若不計(jì)粒子所受重力，則（　　）
A．粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電
B．射入磁場時(shí)，粒子b的動能最大
C．粒子b的運(yùn)動軌跡是拋物線
D．射入磁場時(shí)c的動量最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個(gè)相同的半圓形光滑軌道，K為軌道最低點(diǎn)，Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場中，Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場中，三個(gè)完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．在K處球a速度最大
B．在K處球b對軌道壓力最大
C．球b需要的時(shí)間最長
D．球c機(jī)械能損失最多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平線QC下方是水平向q的勻強(qiáng)電場；區(qū)域Ⅰ（梯形PQCD）內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅱ（三角形APD）內(nèi)也有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，但是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以與區(qū)域Ⅰ不同；區(qū)域Ⅲ（虛線PD之上、三角形APD以外）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)大小相等．三角形AQC是邊長為2L的等邊三角形，P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn)．帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為L的O點(diǎn)以某一速度射出，在電場力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度00垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ，接著從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ．若區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足一定的關(guān)系，此后帶電粒子又經(jīng)歷一系列運(yùn)動后又會以原速率返回O點(diǎn)．（粒子重力忽略不計(jì)）求：
（1）該粒子的比荷；
（2）粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動過程所有可能經(jīng)歷的時(shí)間．

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