如圖3所示,有垂直坐標(biāo)平面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向向里。一帶正電荷量為q的粒子,質(zhì)量為m,從O點以某一初速度垂直射入磁場,其軌跡與x、y軸的交點A、C到O點的距離分別為a、b。試求:(1)初速度方向與x軸夾角;(2)初速度的大小。
(1)(2)
(1)粒子垂直射入磁場,在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,如圖4所示,OA、OC是圓周上的兩條弦。做兩條弦的垂直平分線,交點O1即為圓軌跡的圓心,以O(shè)1為圓心,
=R為半徑畫圓。正電荷在O點所受的洛侖茲力F的方向(與初速度垂直)和粒子的初速度v的方向(與垂直斜向上),也在圖上標(biāo)出。

設(shè)初速度方向與x軸的夾角為,由幾何關(guān)系可知,∠O1OC=。在直角三角形OO1D中,有
 
(2)由直角三角形OO1D,粒子的軌道半徑

粒子在磁場中運(yùn)動有 
由上述兩式可得 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖15-4所示,區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反.在區(qū)域Ⅱ的A處有一靜止的原子核發(fā)生α衰變,生成的新核電荷量為q(大于α粒子帶電荷量),新核和α粒子的運(yùn)動軌跡如圖,其中一個由區(qū)域Ⅱ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ,與光滑絕緣擋板PN垂直相碰后(PN與磁場分界線CD平行),經(jīng)過一段時間又能返回到A處,已知區(qū)域Ⅰ的寬度為d,試求新核和α粒子的軌道半徑.(基元電荷電荷量為e)

圖15-4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在真空中半徑為r=3x10-2m處有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向如圖,一個帶正電的粒子以速度v0=1.2x106m/s的初速度從磁場的邊界上的直徑ab一端a點射入磁場,已知粒子的比荷q/m=108c/kg,不計粒子重力,求粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),有以(,0)為圓心、半徑為的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于xOy平面向里。在的上方足夠大的范圍內(nèi),有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小為。從點向偏右的不同方向發(fā)射速度大小相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運(yùn)動軌跡均在xOy平面內(nèi)。已知質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑也為,質(zhì)子的電荷量為,質(zhì)量為,不計質(zhì)子的重力及所受的阻力。
(1)求質(zhì)子射入磁場時的速度大小。
(2)若質(zhì)子的速度方向與x軸正方向成θ =30°角(如圖所示)射入磁場,試求該質(zhì)子到達(dá)y軸的位置。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,足夠長的光滑絕緣斜面與水平面的夾角為α=370,其置放在有水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,電場強(qiáng)度E=50V/m,方向水平向左,磁場方向垂直紙面向外,一個電荷量q=+4.0×10-2C、質(zhì)量m=0.40kg的光滑小球,以初速度V0=20m/s從底端向上滑動,然后又向下滑動,共經(jīng)過3s脫離斜面。求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

 如圖10-20所示,一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊,當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直前表面穿入銅塊,從后表面垂直穿出時,在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢差,若銅塊前、后兩面間距為d,上、下兩面間距為l。銅塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子電量為e,求銅板上、下兩面之間的電勢差U為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上,桿與水平方向成θ角,整個空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場,小球沿桿向下運(yùn)動,在A點時的動能為100 J,在C點時動能減為零,B為AC的中點,在運(yùn)動過程中(   )
A.小球在B點時的動能為50 J
B.小球電勢能的增加量等于重力勢能的減少量
C.小球在AB段克服摩擦力做的功與在BC段克服摩擦力做的功相等
D.到達(dá)C點后小球可能沿桿向上運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,邊界MN上方存在區(qū)域足夠大、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.有兩個質(zhì)量和電荷量均相同的正、負(fù)離子,從O點以相同的速率射入磁場中,射入方向與邊界成θ=60°角.若不計重力.則(  )
A.正離子在磁場中運(yùn)動時間是負(fù)離子的2倍
B.負(fù)離子在磁場中運(yùn)動時間是正離子的2倍
C.正離子、負(fù)離子在磁場中運(yùn)動時間相等
D.正負(fù)離子在磁場中運(yùn)動軌道半徑相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在北半球,地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個分量豎直向下(以“×”表示).如果你家中電視機(jī)顯像管的位置恰好處于南北方向,那么由南向北射出的電子束在地磁場的作用下將向哪個方向偏轉(zhuǎn)(  )
A.不偏轉(zhuǎn)B.向東C.向西D.無法判斷

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案