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如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B;方向向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一...

如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B;方向向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径.在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量m、电量-q的粒子,粒子重力不计.
(1)有一带电粒子以manfen5.com 满分网的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出.求此粒子在磁场中运动的时间.
(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?
(3)若R=3cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为3×105m/s、比荷为108C/kg的粒子.试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字).

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(1)根据洛伦兹力提供向心力,求出粒子的半径,通过几何关系得出圆弧所对应的圆心角,根据周期公式,结合t=求出粒子在磁场中运动的时间. (2)粒子径向射入磁场,必定径向反弹,作出粒子的轨迹图,通过几何关系求出粒子的半径,从而通过半径公式求出粒子的速度. (3)根据粒子的半径公式求出粒子的轨道半径,作出粒子轨迹所能到达的部分,根据几何关系求出面积. 【解析】 (1)由 得r1=2R 粒子的运动轨迹如图所示,则 因为周期T=. 运动时间. (2)粒子运动情况如图所示,. 由得 (3)粒子的轨道半径 粒子到达的区域为图中的阴影部分 区域面积为S==9.0×10-4m2 答:(1)此粒子在磁场中运动的时间为. (2)该粒子的速度为. (3)该区域的面积为9.0×10-4m2.
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考点分析:
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(1)粒子经过N点时的速度大小和方向.
(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点,则粒子在磁场中运动的时间为多少?

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(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?
答:______
U(V)0.400.600.801.001.201.501.60
I(A)0.200.450.801.251.802.813.20
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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