如圖所示,在屏MN的右方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.P為屏上的一小孔,PC與MN垂直.一群質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子(不計(jì)重力),以相同的速率v從P處沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域.粒子入射方向在與磁場(chǎng)B垂直的平面內(nèi),且散開(kāi)在與PC夾角為θ的范圍內(nèi),則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度為( 。
A.
2mvcosθ
qB
B.
2mv
qB
C.
2mv(1-sinθ)
qB
D.
2mv(1-cosθ)
qB

由Bqv=m
v2
R
可知:
R=
mv
Bq

如圖所示,取一粒子,設(shè)粒子與PC夾角為α,則由幾何關(guān)系可知,打在屏上的距離與P點(diǎn)相距L=2Rcosα
故可知,當(dāng)α=0時(shí),打在屏上的距離最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為2R;
當(dāng)α=θ時(shí),打在屏上的距離最近,最近距離為L(zhǎng)′=2Rcosθ;
故有粒子打中的區(qū)域?yàn)長(zhǎng)-L′=
2mv(1-cosθ)
qB
;
故選D.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)求兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比;
(2)求兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率之比;
(3)求兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心加速度之比。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向水平向右,其寬度為;中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外;右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小也為、方向垂直紙面向里.一個(gè)帶正電的粒子(質(zhì)量,電量,不計(jì)重力)從電場(chǎng)左邊緣點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),穿過(guò)中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后,又回到了點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程.求:
(1)中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度;
(2)帶電粒子從點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次回到點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,真空中有以(r,0)為圓心,半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi),有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E.從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi),且質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)重力、粒子間的相互作用力及阻力的作用.求:
(1)質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小:
(2)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子,到達(dá)y軸所需的時(shí)間;
(3)與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入的質(zhì)子,從離開(kāi)磁場(chǎng)到達(dá)y軸所需要的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)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(chǎng)加速后,從正中央垂直射入板間距離和板長(zhǎng)度均為L(zhǎng),電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,立即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面方面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(guò)某距徑返回S點(diǎn),求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(zhǎng)時(shí)間變換一次方向.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì)),以初速度v由狹縫S1,垂直進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.
(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出,則必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域加入勻強(qiáng)磁場(chǎng),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的大小和方向.
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進(jìn)入一個(gè)矩形區(qū)域,該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,若射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106C/kg的負(fù)電荷于電場(chǎng)中的.點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)
π
15
×10-5s后電荷以v0=1.5X104m/sS的速度通過(guò)MN進(jìn)人其上方的均勻磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化.圖中以垂直紙面向里為正,電荷通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E及O點(diǎn)與直線MN之間的距離;
(2)如果在O點(diǎn)正右方d=68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

容器內(nèi)某放射性原子在衰變生成新核過(guò)程中放出一個(gè)粒子,設(shè)該粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,設(shè)粒子從放射源出進(jìn)入平行極板S1窄縫時(shí)初速度近似為零,平板電極S1和S2間的電勢(shì)差為U,粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后,沿OX方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),OX垂直平板電極S2,當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界MN時(shí),其速度方向與OX方位的夾角θ=60°,如圖所示,整個(gè)裝置處于真空中.
(1)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;
(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t;
(3)若撤去磁場(chǎng),并在原磁場(chǎng)區(qū)域加上平行于極板方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),使粒子仍然從邊界MN上岸原方向出射,求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)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(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,如圖所示.小滑塊由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,其斜面足夠長(zhǎng),小滑塊滑至某一位置時(shí),要離開(kāi)斜面.
問(wèn):(1)小滑塊帶何種電荷?
(2)小滑塊離開(kāi)斜面時(shí)的瞬時(shí)速度多大?
(3)該斜面的長(zhǎng)度至少多長(zhǎng)?

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同步練習(xí)冊(cè)答案