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如图所示,在一个圆形区域内,两个方向都垂直于纸面向外的匀强磁场分布在以直径A2A...

如图所示,在一个圆形区域内,两个方向都垂直于纸面向外的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I中,直径A2A4A1A3的夹角为60°,一质量为、带电荷量为的粒子以某一速度从I区的边缘点A2处沿与A2A330°角的方向射人磁场,再以垂直A2A4的方向经过圆心D进入区,最后再从A2处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求I区和区中磁感应强度B1B2的大小(忽略粒子重力)

 

B1=, B2= 【解析】 试题设粒子的入射速度为v,已知粒子带正电,故它在磁场中先顺时针做圆周运动,再逆时针做圆周运动,最后从A4点射出,用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度、轨道半径和周期,;; 设圆形区域的半径为r,如图所示,已知带电粒子过圆心且垂直A2A4进入Ⅱ区磁场.连接A1A2,△A1OA2为等边三角形,A2为带电粒子在Ⅰ区磁场中运动轨迹的圆心,其轨迹的半径R1=A1A2=OA2=r 圆心角∠A1A2O=60°,带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间 带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点,即 在Ⅱ区磁场中运动的时间为带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t=t1+t2 由以上各式可得,
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考点分析:
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某兴趣小组查阅资料发现:1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为型超导体,主要是金属超导体,另一类称为型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体。型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而型超导体则不同,它允许磁场通过。现将一块长方体型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中,如图所示,该小组就以下问题进行分析讨论:

(1)超导体的内部________热能(填“产生”或“不产生”);

(2)超导体所受安培力_______其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力(填“等于”或“不等于”);

(3)超导体表面上两点的电势关系为_______(填“等于”或“大于或“小于”)。

 

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如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用),粒子的比荷为,发射速度大小都为v0,且满足。粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是(    )

A. 粒子有可能打到A

B. θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最长

C. θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等

D. AC边界上只有一半区域有粒子射出

 

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两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。甲粒子垂直bc离开磁场,乙粒子垂直acd点离开磁场,不计粒子重力,则( )

A. 甲粒子带正电,乙粒子带负电

B. 甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2

C. 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2

D. 甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等

 

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1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确 (    )

A. 该束带电粒子带正电

B. 速度选择器的P1极板带负电

C. B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大

D. B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小

 

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用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图,图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场,励磁线圈中的电流越大,产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关于实验现象和分析正确的是:( )

A. 要使电子形成如图乙中的运动径迹,励磁线圈应通以顺时针方向的电流

B. 仅升高电子枪加速电场的电压,电子束径迹的半径变大

C. 仅增大励磁线圈中的电流,电子束径迹的半径变大

D. 仅升高电子枪加速电场的电压,电子做圆周运动的周期将变大

 

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