证明下,相同速度不同方向射入圆形旋转磁场磁场,然后平行射出,反之平行射入圆形旋转磁场磁场,从同一点射出。求思路

如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,方向垂直于圆平面(未画出).一群相同的带电粒子(不计重力)以相同速率v0由P点在纸面内沿不同方向射入磁场.当磁感应强度大小为B1时,所有粒_百度作业帮
如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,方向垂直于圆平面(未画出).一群相同的带电粒子(不计重力)以相同速率v0由P点在纸面内沿不同方向射入磁场.当磁感应强度大小为B1时,所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的1/3;当磁感应强度大小为B2时,这些粒子在磁场中运动时间最长的是2πR/3v0.则磁感应强度B1、B2的比值是( )A.1∶3 B.2∶3 C.3∶3 D.4∶3
无名TA00204
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扫描下载二维码(1)MN板带正电;,方向平行于MN向右(2)能,(3)
解析试题分析:(1)对电子分析知,受向上的电场力,故MN板带正电&&(2分)在速度选择器中:&&&&&&&&&&&(2分)得:,方向平行于MN向右&&&&&&&&&&&(2分)(2)所有以速度进入磁场的电子,都能从速度选择器右侧射出&&&(2分)如图为从圆形磁场右侧圆弧上任意一点F向右射出速度大小为的电子运动轨迹。由几何知识易证得:,则平行四边形为菱形,&&&&&&&&(2分)即所有向右平行于MN射出磁场的电子,做圆周运动的半径都等于圆形磁场区域的半径。只要速度大小为,其圆周运动的半径就等于磁场区域半径,都能向右射出磁场,并最终通过速度选择器。(2分)&,&&&&&&&&&&&(2分)(3)如图,由几何关系: &,,&&&(2分),&&&&&&&&&&&&&&(3分)考点:本题考查了带电粒子在磁场中的圆周运动、匀速直线运动。
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科目:高中物理
题型:计算题
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点,设OM=L,ON=2L.求:(1)带电粒子的电性,电场强度E的大小;(2)带电粒子到达N点时的速度大小和方向;(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;(4)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间。
科目:高中物理
题型:计算题
(18分)扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆,其简化模型如图所示:Ⅰ、Ⅱ两处宽度均为L的条形匀强磁场区边界竖直,Ⅰ区域磁场垂直纸面向外,Ⅱ区域磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B,两磁场区的间距可以调节。以Ⅰ区域左边界上的O点为坐标原点建立坐标系,y轴与左边界重合,x轴与磁场边界的交点分别为O1、O2和O3。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,平行纸面从O点与y轴的夹角θ=30°射入Ⅰ区域,粒子重力不计。(1)若粒子恰好从O1射出Ⅰ区域,粒子的速度应为多大?(2)若粒子从Ⅰ区域右边界射出时速度与x轴的夹角为30°,调节两磁场区的间距,粒子恰好从O3射出Ⅱ区域,则粒子从O射入到从O3射出共经历了多长时间?
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题型:计算题
如图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共N匝,线圈下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中通有电流I时,方向如图,在天平左右两盘各加质量分别为m1、m2的砝码,天平平衡,当电流反向时(大小不变),右盘再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,试:(1)判定磁场的方向并推导磁感应强度的表达式(2)当L=0.1m; N=10; I=0.1A;m=9×10-3kg时磁感应强度是多少?
科目:高中物理
题型:计算题
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.求 (1)为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少?(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?
科目:高中物理
题型:计算题
(10分)如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:(1)电子从磁场中射出时距O点多远;(2)电子在磁场中运动的时间为多少.
科目:高中物理
题型:计算题
(14分)如图所示,在坐标系xOy中,第一象限内充满着两个匀强磁场a和b,OP为分界线,倾角为37°,在区域a中,磁感应强度为2B,方向垂直于纸面向里;在区域b中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,P点坐标为(4L,3L).一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点沿y轴负方向射入区域b,经过一段时间后,粒子恰能经过原点O,不计粒子重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?(2)粒子运动的速度可能是多少?
科目:高中物理
题型:计算题
如右图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴进入场强为E、方向与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,速度方向与 x轴正方向的夹角为30°,经过一段时间后恰好通过b点正下方的c点,粒子的重力不计.试求:&(1)圆形匀强磁场的最小面积.(2)c点到b点的距离d.
科目:高中物理
题型:单选题
如图是用于观察自感现象的电路图.设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL?R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到(&& )A.灯泡立即熄灭 B.灯泡逐渐熄灭 C.灯泡有明显的闪亮现象 D.只有在RL?R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象这是个机器人猖狂的时代,请输一下验证码,证明咱是正常人~如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有一磁场方向垂直于xOy坐标平面、磁感应强度为B的匀强磁场.一带正电的粒子(不计重力)以速度为v0从原点O沿x轴正向进入磁场,带电粒子恰好不能飞出磁场.求:(1)磁场的方向和粒子的比荷.(2)若将上述粒子的入射点上移至y轴上的A点,将粒子仍以速度v0平行x轴正向射入磁场,若要粒子射出磁场区域后不能通过y轴,则OA的距离至少为多少?(3)若将上述粒子的入射点上移至y轴上的M点,仍将粒子以速度v0平行x轴正向射入磁场,已知带电粒子通过了磁场边界上的P点,且P点的x值为+,后来粒子轨迹与y轴交于N点,则粒子自M至N运动的时间为多少?
分析:(1)磁场的方向由左手定则判断;据题,带电粒子恰好不能飞出磁场,说明粒子的轨迹恰好与磁场边界相切,作出轨迹,根据几何知识得到轨迹的半径,即可根据牛顿第二定律求出粒子的比荷.(2)若要粒子射出磁场区域后不能通过y轴,则在磁场区域粒子最多运动四分之一周期.画出轨迹,由几何知识求解.(3)画出轨迹,根据数学知识求出轨迹所对应的圆心角α,由t=α2πT求解时间.解答:解:(1)由左手定则可知:匀强磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向里.设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的半径为r由题意有:R=2r& ①&qBv0=mv20r& ②解①②得:qm=2v0BR& ③(2)若要粒子射出磁场区域后不能通过y轴,则在磁场区域粒子最多运动四分之一周期.则由图乙有:&sinα=R2R=12,α=30° &④则 OA=Rcosα-r& ⑤解④⑤得:&OA=3-12R(3)设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的圆心为O′,过P作y轴垂线得垂足为Q由图丙有:& sinθ=R4R2=12,&则得 θ=π6& ⑥设粒子在磁场区域做匀速圆周运动的周期和运动时间分别为T,t1则&T=2πrv0 ⑦&t1=π-θ2πT& ⑧设粒子出磁场后从P至N做匀速运动时间为t2则&tanθ=PNr& ⑨&t2=PNv0& ⑩粒子自M至N运动的时间 t=t1+t2解⑥⑦⑧⑨⑩得:t=(5π+23)12Rv0答:(1)匀强磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向里,粒子的比荷为qm=2v0BR.(2)OA的距离至少为3-12R.(3)粒子自M至N运动的时间为(5π+23)12Rv0.点评:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,几何关系就比较明显了.
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科目:高中物理
如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45&,求: 1.粒子从O点射出时的速度v和电场强度E; 2.粒子从P点运动到O点过程所用的时间。&
科目:高中物理
(12分)如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45&,求: (1)粒子从O点射出时的速度v和电场强度E; (2)粒子从P点运动到O点过程所用的时间。&&&
科目:高中物理
如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45&,求: 1.粒子从O点射出时的速度v和电场强度E; 2.粒子从P点运动到O点过程所用的时间。&
科目:高中物理
来源:2012届河北省高三12月阶段检测物理卷
题型:选择题
(12分)如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45&,求:
(1)粒子从O点射出时的速度v和电场强度E;
(2)粒子从P点运动到O点过程所用的时间。
科目:高中物理
来源:2012届度河北省高三12月物理卷
题型:计算题
如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m,带电量为-q的粒子(重力不计)以初速度v0沿-x方向从坐标为(3L、L)的P点开始运动,接着进入磁场,最后由坐标原点射出,射出时速度方向与y轴方间夹角为45&,求:
1.粒子从O点射出时的速度v和电场强度E;
2.粒子从P点运动到O点过程所用的时间。(1)MN板带正电;,方向平行于MN向右(2)能,(3)试题分析:(1)对电子分析知,受向上的电场力,故MN板带正电&&(2分)在速度选择器中:&&&&&&&&&&&(2分)得:,方向平行于MN向右&&&&&&&&&&&(2分)(2)所有以速度进入磁场的电子,都能从速度选择器右侧射出&&&(2分)如图为从圆形磁场右侧圆弧上任意一点F向右射出速度大小为的电子运动轨迹。由几何知识易证得:,则平行四边形为菱形,&&&&&&&&(2分)即所有向右平行于MN射出磁场的电子,做圆周运动的半径都等于圆形磁场区域的半径。只要速度大小为,其圆周运动的半径就等于磁场区域半径,都能向右射出磁场,并最终通过速度选择器。(2分)&,&&&&&&&&&&&(2分)(3)如图,由几何关系: &,,&&&(2分),&&&&&&&&&&&&&&(3分)
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科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转动θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+A.在电场中的加速度之比为1∶1B.在磁场中运动的半径之比为∶1C.在磁场中转过的角度之比为1∶2D.离开电场区域时的动能之比为1∶3
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场 (边界上有磁场),其边界为一边长为L的三角形,A.B.C为三角形的顶点。今有一质量为m.电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度从AB边上某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射人磁场,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则( &&&)A.B.C.D.
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2=1∶2,则下列说法正确的是(  )A.离子的速度之比为1∶2B.离子的电荷量之比为1∶2C.离子的质量之比为1∶2D.以上说法都不对
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
匀强磁场的边界为直角三角形ABC,一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场,不计粒子的重力。则 (&&)A.从BC边射出的粒子场中运动时间相等B.从AC边射出的粒子场中运动时间相等C.从BC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长D.从AC边射出的粒子越靠近C,场中运动时间越长
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,在区域I和区域II内分别存在与纸面垂直的匀强磁场,一带电粒子沿着弧线apb由区域I运动到区域II。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1,下列说法正确的是:A.粒子在区域I和区域II中的速率之比为1∶1B.粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1C.圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1D.区域I和区域II的磁感应强度方向相反
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,虚线框内为一长方形区域,内有匀强磁场,一束质子以不同的速度从O点垂直磁场方向射入后,分别从a、b、c、d四点射出.比较它们在磁场的运动时间是(&&&&)A.B.C.D.
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,在圆形区域内有方向垂直向里的匀强磁场.有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中A.速度越大的,运动时间越长B.运动时间越长的,其轨迹越长C.速度越大的,速度的偏转角越小D.所有质子在磁场中的运动时间相同
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,和为平行的虚线,上方和&下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,两点都在上,带电粒子从点以初速与成斜向上射出,经过偏转后正好过点,经过点时速度方向也斜向上,不计粒子重力。下列说法中正确的是(&&&)A.粒子一定带正电荷B.粒子一定带负电荷C.若将带电粒子在点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过点D.若将带电粒子在点时的初速度变小(方向不变),它不能经过点}

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