如圖所示,在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一電子由P(-d,d)點(diǎn),沿x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ.(電子質(zhì)量為m,電荷量為e,sin 53°=)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
(2)若電子從位置射出,求電子在磁場(chǎng) Ⅰ 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(3)求第(2)問中電子離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo).
(1)<v< (2) (3)
(1)電子能從第三象限射出的臨界軌跡如圖甲所示.電子偏轉(zhuǎn)半徑范圍為<r<d

由evB=m得v=
故電子入射速度的范圍為<v<.
(2)電子從位置射出的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示.設(shè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,則R22+d2
解得R=
則∠PHM=53°
由evB=mR2解得T=
電子在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=.
(3)如圖乙所示,根據(jù)幾何知識(shí),帶電粒子在射出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ時(shí)與水平方向的夾角為53°,在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ位置N點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.

由△NBH′可解得NB的長(zhǎng)度等于d,則QA=d-
由勾股定理得H′A=d,H′B=Rcos 53°=
所以電子離開磁場(chǎng)Ⅱ的位置坐標(biāo)為.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

某空間存在如圖所示的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),a、b兩個(gè)物塊疊放在一起,并置于絕緣水平地面上.物塊a帶正電,物塊b為不帶電的絕緣塊.水平恒力F作用在物塊b上,使a、b一起由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)且始終相對(duì)靜止.在a、b一起向左加速運(yùn)動(dòng)的過程中,以下說法中正確的是( 。
A.若地面粗糙,則a對(duì)b的摩擦力變小
B.若地面粗糙,則a對(duì)b的摩擦力保持不變
C.若地面光滑,則a對(duì)b的摩擦力變大
D.若地面光滑,則a對(duì)b的摩擦力保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為垂直紙面方向的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),半徑為R。有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點(diǎn)射入磁場(chǎng),并且都從C點(diǎn)射出磁場(chǎng),C點(diǎn)到AB的距離為/2R,若帶電粒子只受洛倫茲力,下列說法正確的是( 。

A.甲乙速度之比2∶1    B.甲乙時(shí)間之比1∶2
C.甲乙路程之比3∶2    D.甲乙半徑之比2∶1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),以O(shè)'(0,R)為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ,P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R,在圓形磁場(chǎng)的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi),均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為+q的一簇帶電粒子,當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場(chǎng),結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求:

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布情況,一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示,粒子只受電場(chǎng)力,則正確的說法是
A.若粒子是從a點(diǎn)到b點(diǎn),則帶正電
B.粒子肯定帶負(fù)電
C.若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn),則加速度減小
D.若粒子是從b點(diǎn)到a點(diǎn),則速度減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

邊長(zhǎng)為a的正方形,處于有界磁場(chǎng)如圖所示,一束電子以水平速度射入磁場(chǎng)后,分別從A處和C處射出,則vA:vC=__________;所經(jīng)歷的時(shí)間之比tA:tC=___________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在ad邊中點(diǎn)的粒子源,在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場(chǎng),ab=1.5L,bc=L,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用,求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T和粒子的比荷q/m;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間;
(3)t=t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子所處位置在某一圓弧上,在圖中畫出該圓弧并說明圓弧的圓心位置以及圓心角大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,速度不同的同種帶電粒子(重力不計(jì))a、b沿半徑AO方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,a,b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為AB和AC,則下列說法中正確的是
A.a(chǎn)、b兩粒子均帶正電
B.a(chǎn)粒子的速度比b粒子的速度大
C.a(chǎn)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長(zhǎng)
D.兩粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度反向延長(zhǎng)線一定都過圓心O

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示寬度為d的區(qū)域上方存在垂直紙面、方向向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子在紙面內(nèi)以速度v從此區(qū)域下邊緣上的A點(diǎn)射入,其方向與下邊緣線成30°角,試求當(dāng)v滿足什么條件時(shí),粒子能回到A。

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