在以坐標原點O為圓心,半徑為r的圓形區(qū)域內存在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,P為磁場邊界與x軸的交點。從P點先后射入兩個電子,入射方向在xy平面內,與x軸正方向的夾角分別為45°和0°,兩個電子在磁場中做勻速圓周運動的半徑也為r。在y<-2r的范圍內存在方向豎直向下的勻強電場。已知電子的質量為m,電荷量為e,不計電子重力,忽略兩個電子間的相互作用。

(1)求電子射入磁場時的速度大小。

(2)求兩個電子在磁場中的運動時間。

(3)若兩個電子恰好可以在x軸上的某點相遇,求兩個電子從P點射入場的時間間隔。

(1)電子射入電場后,做勻速圓周運動,

有f=  ①

f=evB  ②

由①②得:r=  ③

v=  ④

(2)沿x正方向入射的電子經(jīng)弧后,沿-y方向飛出磁場,t1=  ⑤

T=  ⑥

由⑤⑥得:t1=  ⑦

t2=T  ⑧

t2=  ⑨

(3)由兩個電子運動軌可得:電子離開磁場時,均沿-y方向電子在電場中,運動時間:t′1=t′2  ⑩

兩個電子再入磁場時,速率仍為v,故:r1=r2=r 

電子在磁場右邊界與x軸的交點處相遇,兩個電子在

磁場中運動總時間均為 

△h=r 

△t= 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?天津)在以坐標原點 O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示. 一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點 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 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,而磁感應強度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應強度B'多大?此次粒子在磁場中運動所用時間 t是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內,存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示.一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點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,而磁感應強度的大小變?yōu)锽’,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向最大改變了106°角,求磁感應強度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,在以坐標原點O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射人,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)t0時間從P點射出.
(1)電場強度的大小和方向.
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射人,經(jīng)
t02
時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出,求粒子運動加速度大小
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在以坐標原點O為圓心,半徑為R的半圓形區(qū)域內,有一磁場方向垂直于xOy坐標平面、磁感應強度為B的勻強磁場.一帶正電的粒子(不計重力)以速度為v0從原點O沿x軸正向進入磁場,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上移至y軸上的A點,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上移至y軸上的M點,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,且P點的x值為+
R4
,后來粒子軌跡與y軸交于N點,則粒子自M至N運動的時間為多少?

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