题目
题型:不详难度:来源:
q |
m |
(1)如图甲所示,若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁场,∠OAC=30°,AO边的长度l=0.3m,正离子从O点沿x轴正方向以某一速度射入,要使离子恰好能从AC边射出,求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间.
(2)如图乙所示,若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场,正离子放射源放射出不同速度的离子,所有正离子入射磁场的方向均沿x轴正方向,且最大速度vm=4.0×104m/s,为保证所有离子离开磁场的时候,速度方向都沿y轴正方向,试求磁场的最小面积,并在图乙中画出它的形状.
答案
r+2r=l
故r=
l |
3 |
粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力
qvB=m
v2 |
r |
联立以上各式的:v=
qBr |
m |
若正离子恰好从AC边射出,由几何知识可知,圆心角∠DO′O=120°
又因T=
2πm |
qB |
所以正离子在磁场中运动的时间t=
θ |
360° |
(2)所有离子进入磁场后均做逆时针方向的匀速圆周运动,且入射方向沿x轴正方向,离开时沿y轴正方向,速度偏转角为
π |
2 |
所以满足题意的最小磁场区域为图乙所示,
根据牛顿第二定律有:
qvmB=m
vm2 |
Rm |
得:Rm=
mvm |
qB |
所以磁场区域最小面积为:
S=
1 |
4 |
1 |
2 |
答:(1)离子的速度大小为1.0×104m/s,离子在磁场中运动的时间为2.1×10-5s.
(2)磁场的最小面积为0.0456m2.
核心考点
试题【在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场,该磁场的磁感应强度大小为B=0.1T,方向垂直于xOy平面向里,在坐标原点O处有一正离子放射源,放射出的正离子的】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
求:(1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时速度V;
(2)A、D两点间的距离L.
(3)已知磁场的宽度为d,要使粒子能从磁场的右边界飞出,加速电压U应该满足什么条件?
mv0 |
qB |
A.粒子一定沿半径方向射出 | ||
B.粒子在磁场中运动的时间为
| ||
C.若粒子速率变为2v0,穿出磁场后一定垂直打到感光板MN上 | ||
D.粒子以速度v0从P点以任意方向射入磁场,离开磁场后一定垂直打在感光板MN上 |
(1)求粒子运动的速率v0和磁场Ⅰ的磁感应强度B1;
(2)若粒子经过P点时,在x轴上方再叠加一个方向垂直于xoy平面的匀强磁场Ⅱ,使粒子能在磁场中做完整的圆周运动,求匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向;
(3)若粒子经过P点时,加一方向在xoy平面内的匀强电场,粒子在复合场中运动时经过了A(2x0,yA)、C(x0,yC)两点,如图所示,粒子在A点的动能是P点动能的
1 |
3 |
2 |
3 |
A.两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同 |
B.两电子在磁场中运动的时间有可能相同 |
C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场 |
D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场 |
A.
| ||||||
B.
| ||||||
C.
| ||||||
D.
|
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