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如圖所示,在一底邊長為2L,θ=45°的等腰三角形區(qū)域內(O為底邊中點)有垂直紙面向外的勻強磁場. 現(xiàn)有一質量為m,電量為q的帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后,從O點垂直于AB進入磁場,不計重力與空氣阻力的影響。

(1)粒子經電場加速射入磁場時的速度?
(2)磁感應強度B為多少時,粒子能以最大的圓周半徑偏轉后打到OA板?
(1)(2)

試題分析:(1)依題意,設粒子經電場加速射入磁場時的速度為v,則
                          


(2)要使圓周運動半徑最大,則粒子的圓周運動軌跡應與AC邊相切,如圖所示。   
,設圓周半徑為R,由圖中幾何關系:
 
由洛侖茲力提供向心力:
解得:    
點評:此類問題的關鍵是準確的畫出粒子運動的軌跡圖,利用幾何知識求出粒子運動的半徑,再結合半徑公式和周期公式去分析求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子,速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°,如圖所示。已知粒子的電荷量為q,質量為m(重力不計)。

(1)若粒子帶負電,且恰能從d點射出磁場,求v0的大。  

 

 
(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場,求v0的取值范圍以及在該范圍內粒子在磁場中運動時間t的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,左側裝置內存在著勻強磁場和方向豎直向下的勻強電場,裝置上下兩極板問電勢差為U,間距為L;右側為“臺形”勻強磁場區(qū)域ACDH,其中,AH//CD, =4L。一束電荷量大小為q、質量不等的帶電粒子(不計重力、可視為質點),從狹縫S1射入左側裝置中恰能沿水平直線運動并從狹縫S2射出,接著粒子垂直于AH、由AH的中點M射入“臺形”區(qū)域,最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應強度大小均為B,“臺形”寬度=L,忽略電場、磁場的邊緣效應及粒子間的相互作用。

(1)判定這束粒子所帶電荷的種類,并求出粒子速度的大小;
(2)求出這束粒子可能的質量最小值和最大值;
(3)求出(2)問中偏轉角度最大的粒子在“臺形”區(qū)域中運動的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在以等邊三角形abc為邊界的區(qū)域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為B=1T,磁場方向垂直于abc平面向里。其中等邊三角形邊長L=m,P、Q分別是ac、bc的中點。一帶正電的粒子(不計重力)從ab邊中點O沿Oc方向以速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,從c點射出。

(1)求電場強度的大小和方向;
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經過t=0.5s恰好從區(qū)域的邊界中點Q射出。求粒子比荷q/m的大小;
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點同方向射入,且恰好也從區(qū)域的邊界另一中點P射出,求粒子速度v的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

空間有一圓柱形勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域的橫截面的半徑為R,磁場方向垂直橫截面。一質量為m、電荷量為qq>0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場,離開磁場時速度方向偏離入射方向60°。不計重力,該磁場的磁感應強度大小為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示真空中在直線DC與EF間寬為d的區(qū)域內有強度為B的勻強磁場方向如圖,質量m帶電+q的粒子以與DC成θ角的速度v0垂直射入磁場中。

求(1)要使粒子只能從DC射出,則初速度v0應滿足什么條件?
(2)從DC邊飛出的粒子飛行的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在直徑為d的圓形區(qū)域內存在均勻磁場、磁場方向垂直于圓面指向紙外。一電量為q、質量的m的粒子,從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點射入磁場,其速度大小為v0,方向與AC成α角。若此粒子恰好能打在磁場區(qū)域圓周上的D點,AD與AC的夾角為β,如圖所示,求該勻強磁場的磁感應強度B的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強磁場的邊界為平行四邊形ABCD,其中AC邊與對角線BC垂直,一束電子以大小不同的速度沿BC從B點射入磁場,不計電子的重力和電子之間的相互作用,關于粒子在磁場中運動的情況,下列說法中正確的是
A.入射速度越大的粒子,其運動時間越長
B.入射速度越大的粒子,其運動軌跡越長
C.從AB邊出射的粒子的運動時間都相等
D.從AC邊出射的粒子的運動時間都相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

帶電量與質量分別為q,m的離子從離子槍中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板AB和CD,金屬板長和寬也為d,整個空間存在一磁感強度為B的勻強磁場如圖所示。離子垂直于磁場邊界中點飛入磁場,不考慮重力的作用,離子的速度應在什么范圍內,離子才能打到金屬板上?

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