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如图,在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直...

 6ec8aac122bd4f6e如图,在宽度分别为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 【解析】 本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。 粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得 ………① 设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ……………② 设为虚线与分界线的交点,,则粒子在磁场中的运动时间为……③ 式中有………④粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得…………⑤ 由运动学公式有……⑥                  ………⑦ 由①②⑤⑥⑦式得…………⑧ 由①③④⑦式得
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 6ec8aac122bd4f6e如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为qad边长为Lab边足够长,粒子重力不计,求:

(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.

(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.

 

 

 

 

 

 

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 在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为B。一质量为m,带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点(APd)射入磁场(不计重力影响)。

6ec8aac122bd4f6e(1)果粒子恰好从A点射出磁场,求入射粒子的速度。

(2)如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ(如图)。求入射粒子的速度。

 

 

 

 

 

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 6ec8aac122bd4f6e带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是(  )

A.粒子先经过a点,再经过b点

B.粒子先经过b点,再经过a点

C.粒子带负电

D.粒子带正电

 

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 6ec8aac122bd4f6e图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为BE。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是                      ( )

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

 

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 6ec8aac122bd4f6e如图10-6所示,螺线管两端加上交流电压,沿着螺线管轴线方向有一电子射入,则该电子在螺线管内将做 [

 

  A.加速直线运动  B.匀速直线运动

  C.匀速圆周运动  D.简谐运动

 

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