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        1. (9分)如圖所示的坐標平面內(nèi),在y軸的左側(cè)存在垂直紙面向外、磁感應強度大小B1=0.20T的勻強磁場,在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里、寬度d=0.125m的勻強磁場B2.某時刻一質(zhì)量m=2.0×10-8kg、電量q=+4.0×10-4C的帶電微粒(重力可忽略不計),從x軸上坐標為(-0.25m,0)的P點以速度v=2.0×103 m/s沿y軸正方向運動.試求:

          (1)微粒在y軸的左側(cè)磁場中運動的軌道半徑;
          (2)微粒第一次經(jīng)過y軸時速度方向與y軸正方向的夾角;
          (3)要使微粒不能從右側(cè)磁場邊界飛出,B2應滿足的條件
          (1)r1=0.5m
          (2)θ=60°
          (3)B0≥0.4T
          (1)設微粒在y軸左側(cè)做勻速圓周運動的半徑為r1,轉(zhuǎn)過的圓心角為θ

          代入數(shù)據(jù)得  r1="0.5m            " -----------------3分
          (2)粒子在磁場中運動的軌跡如圖

          有幾何關(guān)系得    
          θ="60°                  " ----------------3分
          (3)設粒子恰好不飛出右側(cè)磁場時,磁感應強度為B0,運動半徑為r2,其運動軌跡如圖
          有幾何關(guān)系得  
          r2=0.25m
          得  B0=0.4T
          所以磁場滿足B0≥0.4T                             -----------------3分
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關(guān)于y軸對稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強電場,電場強度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,經(jīng)時間t到達OA上的M點,且此時速度與OA垂直。已知M到原點O的距離OM = a,不計粒子的重力。求:
          (1)勻強電場的電場強度E的大小;
          (2)為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點,M、N點關(guān)于y軸對稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強磁場,求該磁場的磁感應強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達x軸上Q點的橫坐標;
          (3)當勻強磁場的磁感應強度。2)問中的最小值時,且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴格與OA垂直,成散射狀,散射角為,但速度大小均相同,如圖所示,求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (18分)如圖(a)所示,在以O為圓心,內(nèi)外半徑分別為R1R2的圓環(huán)區(qū)域內(nèi),存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場,內(nèi)外圓間的電勢差U為常量,R1=R0,R2=3R0,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點進入該區(qū)域,不計重力。
          ⑴已知粒子從外圓上以速度v1射出,求粒子在A點的初速度v0的大小。
          ⑵若撤去電場,如圖(b),已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度v2射出,方向與OA延長線成45°角,求磁感應強度的大小及粒子在磁場中運動的時間。
          ⑶在圖(b)中,若粒子從A點進入磁場,速度大小為v3,方向不確定,要使粒子一定能夠從外圓射出,磁感應強度應小于多少?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          圖中左邊有一對平行金屬板,兩板相距為d,電壓為u,兩板之間有勻強磁場,磁場應強度大小為B0,方向平行于板面并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一邊長為a的正三角形區(qū)域EFG(EF邊與金屬板垂直),在此區(qū)域內(nèi)及其邊界上也有勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面朝里。假設一系列電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面,垂直于磁場的方向射入金屬板之間,沿同一方向射出金屬板之間的區(qū)域,并經(jīng)EF邊中點H射入磁場區(qū)域。不計重力

          (1)已知這些離子中的離子甲到達磁場邊界EG后,從邊界EF穿出磁場,求離子甲的質(zhì)量。
          (2)已知這些離子中的離子乙從EG邊上的I點(圖中未畫出)穿出磁場,且GI長為,求離子乙的質(zhì)量。
          (3)若這些離子中的最輕離子的質(zhì)量等于離子甲質(zhì)量的一半,而離子乙的質(zhì)量是最大的,問磁場邊界上什么區(qū)域內(nèi)可能有離子到達。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (16分)用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達陽極A,并從小孔射出.接著電子進入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場,使不同時刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場,電容器和熒光屏間的距離為L,電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上,將磁場的磁感應強度從零開始緩慢增大到為B時,熒光屏上的光點的銳度最大(這時熒光屏S上的亮斑最。
          (1)若平行板電容器C的板長為,求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時間之比;
          (2)用U、B、L表示出電子的比荷;
          (3)在磁場區(qū)域再加一勻強電場,其電場強度的大小為,方向與磁場方向相反,若保持U、L和磁場方向不變,調(diào)節(jié)磁場的磁感應強度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應強度大小滿足的條件是什么?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (18分)下圖為湯姆生在1897年測量陰極射線(電子)的荷質(zhì)比時所用實驗裝置的示意圖。K為陰極,A1和A2為連接在一起的中心空透的陽極,電子從陰檢發(fā)出后被電場加速,只有運動方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過,電子被加速后沿方向垂直進入方向互相垂直的電場、磁場的疊加區(qū)域。磁場方向垂直紙面向里,電場極板水平放置,電子在電場力和磁場力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知圓形磁場的半徑為R,圓心為C。

          某校物理實驗小組的同學們利用該裝置,進行了以下探究測量:
          首先他們調(diào)節(jié)兩種場強的大。寒旊妶鰪姸鹊拇笮镋,磁感應強度的大小為B時,使得電子恰好能夠在復合場區(qū)域內(nèi)沿直線運動;然后撤去電場,保持磁場和電子的速度不變,使電子只在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),打要熒屏上出現(xiàn)一個亮點P,通過推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α(即:之間的夾角)。若可以忽略電子在陰極K處的初速度,則:
          (1)電子在復合場中沿直線向右飛行的速度為多大?
          (2)電子的比荷為多大?
          (3)利用上述已知條件,你還能再求出一個其它的量嗎?若能,請指出這個量的名稱。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,已知正方形abcd邊長為,e是cd邊的中點,abcd所圍區(qū)域內(nèi)是一個磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面的勻強磁場,一帶電粒子從靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后從a點沿ab方向射入磁場,最后恰好從e點射出。不計帶電粒子的重力。求:
          (1)帶電粒子的電量與質(zhì)量的比值q/m;
          (2)帶電粒子從a點到e點的運動時間。
          (已知sin53=0.8。悖铮螅担=0.6 tan26.5

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


          (1)為了能滿足上述要求,內(nèi)、外筒間電壓的可能值應是多少?
          (2)討論上述電壓取最小值時,粒子在磁場中的運動情況。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示,在平面直角坐標系xOy 中,在y>0 的區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度的大小為B在y<0 的區(qū)域內(nèi)存在另一未知的勻強磁場。已知P點的坐標(-d,0),Q點的坐標(0,-d),在原點O和Q處分別固定一個垂直于y軸的較小的彈性擋板,當粒子與擋板碰撞后在平行于擋板的方向上速度不變,在垂直于擋板的方向上速度大小不變、方向與原方向相反。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)從P點沿垂直于x軸的方向進入第二象限內(nèi),在x軸上方運動半周后進入x軸下方,若粒子又能返回P點,試求:

          小題1:y<0 區(qū)域內(nèi)的磁場的磁感應強度的大小和方向。
          小題2:若不計粒子與擋板的碰撞時間,粒子從P 點出發(fā)至返回P 點的時間。

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