長為L的水平極板間,有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,如圖7所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間距離也為L,兩極板不帶電,現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以水平速度v射入磁場,欲使粒子打到極板上,求初速度的范圍。
打在板上時(shí)速度的范圍為
由左手定則判定受力向下,所以向下偏轉(zhuǎn),恰好打到下板右邊界和左邊界為兩個(gè)臨界狀態(tài),分別作出兩個(gè)狀態(tài)的軌跡圖,如圖8、圖9所示,打到右邊界時(shí),在直角三角形OAB中,由幾何關(guān)系得:


解得軌道半徑
電子在磁場中運(yùn)動時(shí)洛倫茲力提供向心力
因此
打在左側(cè)邊界時(shí),如圖9所示,由幾何關(guān)系得軌跡半徑
電子在磁場中運(yùn)動時(shí)洛倫茲力提供向心力

所以
所以打在板上時(shí)速度的范圍為
以上是確定帶電粒子在磁場中運(yùn)動軌跡的四種方法,在解題中如果善于抓住這幾點(diǎn),可以使問題輕松得解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,ABCD是邊長為的正方形。質(zhì)量為、電荷量為的電子以大小為的初速度沿紙面垂直于BC邊射入正方形區(qū)域。在正方形內(nèi)適當(dāng)區(qū)域中有勻強(qiáng)磁場。電子從BC邊上的任意點(diǎn)入射,都只能從A點(diǎn)射出磁場。不計(jì)重力,求:

(1)次勻強(qiáng)磁場區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小;
(2)此勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(10分)如圖所示,比荷為的負(fù)離子,以速度v垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場由.P點(diǎn)進(jìn)入,界面I和Ⅱ平行,寬度為L(L<)要使離子由界面II飛出可改變離子的入射方向,離子所受重力不計(jì),求離子在磁場中運(yùn)動時(shí)間的最小值和最大值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)粒子進(jìn)入磁場B2時(shí)的速度v;
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,平面坐標(biāo)系Oxy中,在y>0的區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,在-h(huán)<y<0的區(qū)域Ⅰ中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在y<-h(huán)的區(qū)域Ⅱ中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B.Ay軸上的一點(diǎn), Cx軸上的一點(diǎn).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以某一初速度沿x軸正方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域,繼而通過C點(diǎn)以速度方向與x軸夾角為φ=30°進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ,并以垂直邊界y=-h(huán)的速度進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ.粒子重力不計(jì).試求:(1)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小v;
(2)A、C兩點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離y0、x0;
(3)粒子從A點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過多長時(shí)間可回到y(tǒng)=y(tǒng)0處?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有一電子束從a點(diǎn)處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏,并垂直擊中熒光屏上的b點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m,電量為e.

若在電子束運(yùn)行途中加一個(gè)僅存在于半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,圓心O在點(diǎn)a、b連線上,點(diǎn)O距熒光屏的距離為L。
  (1)為使電子束仍擊中熒光屏上的點(diǎn)b,可加一場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場.指出此勻強(qiáng)電場的方向和范圍,并求出電子束的速度。
(2)現(xiàn)撤去電場,電子束仍以原速度大小沿水平方向從a點(diǎn)發(fā)射,試求出此時(shí)側(cè)移量y
的表達(dá)式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)完全相同的帶電粒子a、b、c分別以大小不同的初速度va、vb、vc從A點(diǎn)沿圖示方向射入該磁場區(qū)域,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后粒子a、b、c分別從BC邊中點(diǎn)、CD邊中點(diǎn)、AD邊中點(diǎn)射出.若ta、tb、tc分別表示粒子a、b、c在磁場中的運(yùn)動時(shí)間.則以下判斷正確的是(  )
A.va<vb<vcB.vc<vb<vaC.ta<tb<tcD.ta=tb<tc

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一束粒子流由左端平行于極板P1射入質(zhì)譜儀,沿著直線通過電磁場復(fù)合區(qū)后,并從狹縫S0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2,在磁場B2中分為如圖所示的三束,則下列相關(guān)說法中正確的是(  )
A.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
B.粒子1帶正電
C.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于
E
B1
D.粒子2的比荷
q
m
的絕對值最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在y軸的右方有一勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外.在x軸的下方,有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,方向平行x軸向左.有一絕緣板放置有y軸處,且與紙面垂直.現(xiàn)在一質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速,然后以垂直于絕緣板的方向從A處直線穿過絕緣板,而后從x軸的K處以與x車正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場和磁場迭加的區(qū)域,最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn).已知OD長為L,不計(jì)粒于重力,粒子穿過絕緣板后電量不變,求:
(1)粒子經(jīng)過絕緣板時(shí)損失的動能;
(2)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大。

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