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题目
题型:0103 月考题难度:来源:
如图,一个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率V垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直纸面向里。
(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离;
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试求直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系式。
答案
解:(1)离子的初速度与匀强磁场的方向垂直,在洛仑兹力作用下,做匀速圆周运动。设圆半径为r,则据牛顿第二定律可得:
解得:
如图所示,离了回到屏S上的位置A与O点的距离为:AO=2r
所以(2)当离子到位置P时,圆心角(见图):
因为
所以
核心考点
试题【如图,一个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率V垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直纸面向里。(1】;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
如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时t。若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的
[     ]
A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t
D.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t
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如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g,带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是
[     ]
A.小球在最高点只受到洛仑兹力和重力的作用
B.由于无摩擦力,且洛仑兹力不做功,所以小球到达最高点小球在水平轨道上的机械能相等
C.如果设小球到达最高点的线速度是v,小球在最高点时式子mg+qvB=mv2/R成立
D.如果重力加速度取10m/s2,则小球初速度v0=4.6m/s
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如图是某离子速度选择器的原理示意图,在横截面半径r=10cm的圆形区域内有磁感应强度B=1×10-4T的匀强磁场,磁场方向平行于柱形圆筒的轴线,在圆柱形筒壁上某一直径两端开有两个小孔a、b,分别作为离子的入射孔和出射孔。现有一束比荷为q/m=2×1011C/kg的正离子,从a孔射入,正离子射入的角度不同,最后能从b孔射出的离子速度大小就不同,其中入射角θ=30°,且不与筒壁碰撞而从出射孔射出的离子的速度大小为
[     ]
A.
B.
C.
D.
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如图在圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域
[     ]
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在Oa边和ab边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边
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如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。已知带电量为q(粒子带负电)、质量为m的粒子从磁场的边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,穿过磁场区域后,速度方向偏转了60°角。(不计该粒子的重力)
(1)请画出该带电粒子在该圆形区域内的运动轨迹的示意图;
(2)请推导该带电粒子在进入该圆形区域时的入射速度的大小v0的表达式。
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