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在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在...

在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场.一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10kg,带电荷量q=+5×10-6 C,不计重力,磁感应强度B=1T,粒子运动速度v=5×103 m/s,圆形区域半径r=0.2m,求粒子第一次回到P点所需时间.(结果用π表示)

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带电粒子在磁场中,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,画出轨迹,由牛顿第二定律求出轨迹的半径,由圆周运动规律求出周期,根据时间与周期的关系,求得时间. 【解析】 带电粒子在磁场中,做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力.由qvB=m得   R=0.2m=r     画出轨迹如图所示. 带电粒子运动的周期为  T==8π×10-5 s      由轨迹知,粒子在磁场中运动了两个周期,则运动时间为t=2T=16π×10-5 s=1.6π×10-4s. 答:粒子第一次回到P点所需时间是1.6π×10-4s.
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考点分析:
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一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为______,导体中自由电子定向移动的速率是______
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势______侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面.不加磁场时,电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M,加磁场后电子束偏转到P点外侧.现要使电子束偏转回到P点,可行的办法是( )
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A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷manfen5.com 满分网越大,磁感应强度B越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷manfen5.com 满分网越大,磁感应强度B越小
C.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子在磁场中运动的周期都不变
D.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子在磁场中运动的周期越小
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如图所示,边界0A与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电荷的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间后,有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°,0S间距为l,从边界0C射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于manfen5.com 满分网T(T为粒子在磁场中运动的周期),则下列说法正确的是( )
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A.一定有粒子从0点经过
B.粒子运动轨迹和0C边界的交点到0点的最远距离为2l
C.粒子在磁场中的运动时间可能为manfen5.com 满分网
D.粒子在磁场中的运动时间可能为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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