在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示.一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出.

(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷qm;

(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大?此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少?

(1)負(fù)電荷      (2)   

解析:(1)由粒子的運(yùn)行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負(fù)電荷.

粒子由A點(diǎn)射入,由C點(diǎn)飛出,其速度方向改變了90°,則粒子軌跡半徑R=r

又Bqv=

則粒子的比荷.

(2)粒子從D點(diǎn)飛出磁場速度方向改變了60°角,故AD弧所對圓心角為60°,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R′=rcot30°=r

又R′=

所以B′=

粒子在磁場中運(yùn)行時(shí)間t=.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?天津)在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示. 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出. 
(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B'多大?此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示.一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿-x方向射入磁場,恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出.
(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽’,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向最大改變了106°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B’的范圍是多大?(tan53°=4/3)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?安徽)如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射人,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出.
(1)電場強(qiáng)度的大小和方向.
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射人,經(jīng)
t02
時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出,求粒子運(yùn)動(dòng)加速度大小
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)射入但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.一帶電粒子P從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出.現(xiàn)讓帶電粒子P靜止于原點(diǎn)O,讓另一個(gè)與粒子P同質(zhì)量的不帶電粒子Q從交點(diǎn)A處以速度v沿-x方向射入磁場,與粒子P相碰后粘在一起運(yùn)動(dòng).粒子不計(jì)重力.
(1)判斷粒子P帶何種電荷,并求出其比荷
qm
;
(2)Q粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有一磁場方向垂直于xOy坐標(biāo)平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一帶正電的粒子(不計(jì)重力)以速度為v0從原點(diǎn)O沿x軸正向進(jìn)入磁場,帶電粒子恰好不能飛出磁場.求:
(1)磁場的方向和粒子的比荷.
(2)若將上述粒子的入射點(diǎn)上移至y軸上的A點(diǎn),將粒子仍以速度v0平行x軸正向射入磁場,若要粒子射出磁場區(qū)域后不能通過y軸,則OA的距離至少為多少?
(3)若將上述粒子的入射點(diǎn)上移至y軸上的M點(diǎn),仍將粒子以速度v0平行x軸正向射入磁場,已知帶電粒子通過了磁場邊界上的P點(diǎn),且P點(diǎn)的x值為+
R4
,后來粒子軌跡與y軸交于N點(diǎn),則粒子自M至N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?

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