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).
如图所示,在矩形区域abcd内存在一个垂直纸面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场,oa边长为,ab边长为L.先从o点沿着ob方向垂直磁场射入各种速率的带电粒子,已知粒子的质量为m、带电量为q(粒子所受重力及粒子间相互作用忽略不计),求:
(1)垂直ab边射出磁场的粒子的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间tm.
如图,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B=1 T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为9 m,M点为x轴正方向上一点,OM=3 m.现有一个比荷大小为=1.0 C/kg可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度沿x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是( )
A.3 m/s B.3.75 m/s C.4 m/s D.5 m/s
如图所示,成30°角的OA、OB间有一垂直纸面向里的匀强磁场,OA边界上的S点有一电子源,在纸面内向各个方向均匀发射速率相同的电子,电子在磁场中运动的轨迹半径为r,周期为T。已知从OB边界射出的电子在磁场中运动的最短时间为,则下列说法正确的是( )
A.沿某一方向发射的电子,可能从O点射出
B.沿某一方向发射的电子,可能沿垂直于OB的方向射出
C.从OA边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为
D.从OB边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为
如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为 B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的 质量均为 m,运动的半径为 r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.下列说法正确的是
A.若 r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为
B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成 45° 角斜向下射入磁场,则有成立
C.若 r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为
D.若 r=R,粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场,则圆心角为 150°
如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,现有比荷大小相等的甲、乙两粒子,甲以速度从A点沿直径A0B方向射入磁场,经过时间射出磁场,射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°;乙以速度从距高直径AOB为的C点平行于直径AOB方向射入磁场,经过时间射出磁场,其轨迹恰好通过磁场的圆心。不计粒子受到的重力,则
A. 两个粒子带异种电荷
B.
C.
D. 两粒子在磁场中轨迹长度之比