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题目
题型:不详难度:来源:
在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外。一电量为q、质量的m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v0,方向与AC成α角。若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点,AD与AC的夹角为β,如图所示,求该匀强磁场的磁感应强度B的大小。
答案

解析

试题分析:设粒子在磁场中圆周运动半径为R,其运动轨迹如图所示,O为圆心,则有:

 又设AO与AD的夹角为,由几何关系知:
 , ,可得:


点评:对带电粒子在有界磁场中匀速圆周运动的求解,关键是画出匀速圆周运动的轨迹,利用几何知识找出圆心及相应的半径,由圆心和轨迹用几何知识确定半径是研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的重要方法,题目的难度在于对几何知识的应用上。
核心考点
试题【在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外。一电量为q、质量的m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v0,方向与A】;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,在光滑的水平桌面内有一直角坐标系xOy,在y轴正半轴与边界直线MN间有一垂直于纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场,直线MN平行于y轴,N点在x轴上,在磁场中放置一固定在短绝缘板,其上表面所在的直线过原点O且与x轴正方向成α=30°角,在y轴上的S点左侧正前方处,有一左端固定的绝缘轻质弹簧,弹簧的右端与一个质量为m,带电量为q的带电小球接触(但不栓接),弹簧处于压缩锁定状态,在某时刻解除锁定,带电小球将垂直于y轴从S点射入磁场,垂直打在绝缘板上,并以原速率反向弹回,然后经过直线MN上的P点并垂直于MN向右离开磁场,在x轴上有一点Q,已知NP=4L,NQ=3L,则:
 
(1)小球带何种电荷?小球从S进入磁场后经多长时间打在绝缘板上?
(2)弹簧解除锁定前的弹性势能是多少?
(3)如果在直线MN的右侧加一方向与桌面平行的匀强电场,小球在电场力的作用下最后在Q点垂直击中x轴,那么,该匀强电场的电场强度是多少?方向如何?
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如图所示的圆形区域里,匀强磁场的方向是垂直于纸面向内,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,不计质子的重力,这些质子在磁场中:
A.运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大
B.运动时间越长,其轨迹越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小
D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏向角越大

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如图所示,直线MN的下方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E=700V/m。在电场区域内有一个平行于MN的挡板PQ;MN的上方有一个半径为R=m的圆形弹性围栏,在围栏区域内有图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=16.3T。围栏最低点一个小洞b,在b点正下方的电场区域内有一点a,a点到MN的距离d1=45cm,到PQ距离d2=5cm。现将一个质量为m="0.1g" ,带电量q=2×10-3C的带正电小球(重力不计),从a点由静止释放,在电场力作用下向下运动与挡板PQ相碰后电量减少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬间小球的动能不变,不计空气阻力以及小球与围栏碰撞时的能量损失,试求:(已知

(1)小球第一次与挡板PQ相碰后向上运动的距离;
(2)小球第一次从小洞b进入围栏时的速度大小;
(3)小球从第一次进入围栏到离开围栏经历的时间。
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如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从此区域下边缘上的A点射入,其方向与下边缘线成30°角,试求当v满足什么条件时,粒子能回到A
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如图所示,圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和带电量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,并从该磁场中射出.若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,下列说法中正确的是 (   )
A.运动时间较长的,其速率一定较大
B.运动时间较长的,在磁场中通过的路程较长
C.运动时间较长的,在磁场中偏转的角度较大
D.运动时间较长的,射出磁场时侧向偏移量较大

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