帶電粒子以速度v垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng).
(1)求該帶電粒子的比荷.
(2)其他條件不變,速度增大為2v,半徑和周期是否變化?說(shuō)明理由.
分析:(1)帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解荷質(zhì)比.
(2)由上題得到半徑公式,由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出周期表達(dá)式,再進(jìn)行分析.
解答:解:(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
   qvB=m
v2
r

則得:
q
m
=
v
rB

(2)由qvB=m
v2
r
得:r=
mv
qB
,可知r∝v,速度增大為2v,半徑增大為2r;
周期 T=
2πr
v
=
2πm
qB
,可知T與v無(wú)關(guān),所以速度增大為2v時(shí),周期不變.
答:(1)該帶電粒子的比荷是
v
rB
.(2)其他條件不變,速度增大為2v,半徑增大為2r,周期不變.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,關(guān)鍵分析受力情況,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,求解半徑和周期.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在平行板電容器之間有勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子以速度v垂直電場(chǎng)線射入電場(chǎng),在穿越電場(chǎng)的過(guò)程中,粒子的動(dòng)能由Ek增加到2Ek,若這個(gè)帶電粒子以速度2v垂直進(jìn)入該電場(chǎng),則粒子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進(jìn)入平行板電容器中(不計(jì)粒子的重力),已知極板的長(zhǎng)度為l,兩極板間的距離為d,兩極板間的電壓為U,試推導(dǎo)帶電粒子射出電容器時(shí)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移y和偏轉(zhuǎn)角Φ的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.一帶電粒子以速度v垂直于電場(chǎng)方向.也垂直于場(chǎng)區(qū)邊界射入電場(chǎng)(不計(jì)粒子的重力),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角.若去掉電場(chǎng),在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場(chǎng)區(qū),它從場(chǎng)區(qū)的另一側(cè)射出時(shí),也偏轉(zhuǎn)了θ角.則此磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=___________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.一帶電粒子以速度v垂直于電場(chǎng)方向.也垂直于場(chǎng)區(qū)邊界射入電場(chǎng)(不計(jì)粒子的重力),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角.若去掉電場(chǎng),在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場(chǎng)區(qū),它從場(chǎng)區(qū)的另一側(cè)射出時(shí),也偏轉(zhuǎn)了θ角.則此磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=___________.

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