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 |
如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行金属板M、N间,恰好从N板右边缘飞出.已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两带电极板M、N长为l,间距为d,板间电压为U,不计粒子重力.
(1)分析判断极板M带正电还是带负电?
(2)求粒子在磁场中运动的速度大小;
(3)求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离。
如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入.则下面判断正确的是( )
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 |
如图所示,在平面内水平和竖直的虚线L1、L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一随时间变化的匀强电场,电场的变化情况如图所示(图象中场强大小E0为已知量,其他量均为未知),电场强度方向与L1平行且水平向右。L2的右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一绝缘挡板放在第一个区域内,其与L1、L2的交点M、N到O点的距离均为2b。在图中距L1为b、L2为4b的A点有一粒子源,可以发射质量为m,电荷量为+q的粒子(粒子的初速度近似为零,不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变,方向变为平行于L2,当粒子第一次到达理想边界L2时电场消失,粒子再次与挡板碰撞的同时匀强电场恢复且粒子源发射下一个粒子,如此重复。
(1)求粒子第一次到达边界L2时的速度大小及速度方向与虚线L1的夹角;
(2)若粒子源在t=0时刻发射一粒子,粒子进入右面磁感应强度为B0的匀强磁场中,恰好打在挡板M处。求坐标轴中的T1、T2的值分别是多少?
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 |
如图所示,电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,两板间的电压为U,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,在距离磁场边界S处有屏幕N, 电子射出磁场后打在屏上。(已知电子的质量为m,电荷量为e)求:
(1)电子进入磁场的速度大小
(2)匀强磁场的磁感应强度
(3)电子打到屏幕上的点距中心O点的距离是多少?
如图甲所示,在一水平放置的隔板MN的上方,存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向如图所示。O为隔板上的一个小孔,通过O点可以从不同方向向磁场区域发射电量为+q,质量为m,速率为的粒子,且所有入射的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动。不计重力及粒子间的相互作用。
(1)如图乙所示,与隔板成450角的粒子,经过多少时间后再次打到隔板上?此粒子打到隔板的位置与小孔的距离为多少?请画出轨迹图,并求解。
(2)所有从O点射入的带电粒子在磁场中可能经过区域的面积为多少?请画出图示,并求解。
电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成θ角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:
(1) OP的长度;
(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.
如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不计)由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B,磁场边界宽度为d,电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求:
(1)电子在磁场中运动的时间t;
(2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少?
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。
如图所示,在倾角为30°的斜面OA左侧有一竖直档板,档板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,档板上有一小孔P,OP=0.6m,现有一质量m=4×10-20kg,带电量q=+2×10-14C的粒子,从小孔以速度v0=3×104m/s水平射进磁场区域.粒子重力不计.
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少?
(2)通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向,现若要粒子垂直打到斜面OA上,则粒子进入磁场的速度该调整为多少?此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少?
如图所示,一束电子以大小不同的速率从同一位置沿图示方向飞入横截面为一
正方形的匀强磁场区,在从ab边离开磁场的电子中,下列判断正确的是
A.从b点离开的电子速度最大 |
B.从b点离开的电子在磁场中运动时间最长 |
C.从b点离开的电子速度偏转角最大 |
D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹一定重合 |
如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场,粒子穿过此区域的时间为t,粒子飞出此区域时速度方向偏转60°角,根据上述条件可求下列物理量中的( )
A.带电粒子的比荷 |
B.带电粒子的初速度 |
C.带电粒子在磁场中运动的周期 |
D.带电粒子在磁场中运动的半径 |
如图所示,平行金属板长L,间距L,两板间存在向下的匀强电场E,一带电粒子(不计重力)沿两板中线以速度V0垂直射入电场,恰好从下板边缘P点射出平行金属板。若将匀强电场换成垂直纸面的匀强磁场,粒子仍然从同一点以同样的速度射入两板间,要粒子同样从P点射出,求
(1)所加匀强磁场的方向;
(2)所加匀强磁场的磁感应强度的大小B。