圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板,它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶正電粒子從平板上狹縫O處以與平板成θ的初速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域如圖,最后到達(dá)平板上的P點(diǎn)。已知B、v以及PO的距離l,不計(jì)重力,求此粒子的電荷量q與質(zhì)量m之比。
 

試題分析:帶電粒子從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).又從P點(diǎn)射出磁場(chǎng),則PO連線就是運(yùn)動(dòng)圓弧的直徑,由長(zhǎng)度、運(yùn)動(dòng)速度及磁場(chǎng)可確定粒子的比荷.
解:(1)由左手定則可知:粒子帶正電

(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其半徑為R ,
由幾何關(guān)系可知:
由洛倫茲力公式和牛頓第二定律,有
qvB=m
由此得  
點(diǎn)評(píng):將帶電粒子的入射點(diǎn)與出射點(diǎn)連線,即為圓弧對(duì)應(yīng)的弦.當(dāng)圓心落在弦上,則弦就是直徑.
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:單選題

如圖所示,MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng).若粒子速度為v0,最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn).下列說(shuō)法正確的有
A.若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè),其速度一定小于v0
B.若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè),其速度一定大于v0
C.若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能小于
D.若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能大于

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后,進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng),分離為1、2、3三束,則不正確的是 (    )
A.1帶正電B.1帶負(fù)電
C.2不帶電D.3帶負(fù)電

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲為電視機(jī)顯像管的整體結(jié)構(gòu)示意圖,其左端尾部是電子槍,被燈絲K加熱的陰極能發(fā)射大量的“熱電子”,“熱電子”經(jīng)過(guò)加速電壓U加速后形成電子束,高速向右射出。在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的磁偏轉(zhuǎn)線圈L,圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左看去的示意圖,當(dāng)在磁偏轉(zhuǎn)線圈中通入圖示方向的電流時(shí),在顯像管頸部形成水平向左(即甲圖中垂直紙面向外)的磁場(chǎng),使自里向外(即甲圖中自左向右)射出的電子束向上偏轉(zhuǎn);若該線圈通入相反方向的電流,電子束則向下偏轉(zhuǎn)。改變線圈中電流的大小,可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,電子束的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變。這樣,通過(guò)控制加在“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓,就可以控制電子束進(jìn)行“縱向”(豎直方向)掃描。同理,與它垂直放置在頸部的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈,通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí),能控制電子束進(jìn)行“橫向”(水平方向)掃描。
兩組磁偏轉(zhuǎn)線圈同時(shí)通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí),可控制電子束反復(fù)地在熒光屏上自上而下、自左而右的逐行掃描,從而恰好能將整個(gè)熒光屏“打亮”。如果發(fā)現(xiàn)熒光屏上亮的區(qū)域比正常時(shí)偏小,則可能是下列哪些原因引起的 (    )
A.陰極發(fā)射電子的能力不足,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)偏少
B.偏轉(zhuǎn)線圈在顯像管的位置過(guò)于偏右
C.加速電場(chǎng)電壓過(guò)低,使得電子速率偏小
D.通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的最大值偏小,使得偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的最大磁感強(qiáng)度偏小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

A、B兩種放射性元素,原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖所示,其中一個(gè)放出α粒子,另一個(gè)放出β粒子,αβ粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直,圖中a、b、c、d分別表示α粒子,β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡
A.aα粒子軌跡,cβ粒子軌跡
B.bα粒子軌跡,dβ粒子軌跡
C.bα粒子軌跡,cβ粒子軌跡
D.aα粒子軌跡,dβ粒子軌跡

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

右圖是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片,顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過(guò)某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡。云室旋轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直照片向里。云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子(  )
A.帶正電,由下往上運(yùn)動(dòng)B.帶正電,由上往下運(yùn)動(dòng)
C.帶負(fù)電,由上往下運(yùn)動(dòng)D.帶負(fù)電,由下往上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有一個(gè)帶正電荷的離子,沿垂直于電場(chǎng)方向射入帶電平行板的勻強(qiáng)電場(chǎng)。離子飛出電場(chǎng)后的動(dòng)能為Ek,當(dāng)在平行金屬板間再加入一個(gè)垂直紙面向內(nèi)的如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,離子飛出電場(chǎng)后的動(dòng)能為Ek/,磁場(chǎng)力做功為W,則下面各判斷正確的是
A.<,W=0B.>,W=0
C.=,W=0D.>W>0

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示。若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下面說(shuō)法中正確的是: (   )
A.小球帶正電
B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)
D.小球在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

來(lái)自宇宙的質(zhì)子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn),則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí),將(    )
A.豎直向下沿直線射向地面B.相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)向西偏轉(zhuǎn)
C.相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)向東偏轉(zhuǎn)D.相對(duì)于預(yù)定地點(diǎn)向北偏轉(zhuǎn)

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