如图所示,在半径为R=的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计.
(1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
(2)若粒子对准圆心射入,且速率为v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
(3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 |
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 |
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同 |
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大 |
如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,粒子束以不同角度入射,最后有不同速度的粒子束射出。现有一粒子源发射比荷为的正粒子,粒子束中速度分布连续。当角时,出射粒子速度v的大小是( )
A. | B. | C. | D. |
如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场。不计重力影响,则下列说法中正确的是( )
A.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
B.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
D.粒子一定不能通过坐标原点
如图所示,绝缘轨道由弧形轨道和半径为R=0.16m的圆形轨道、水平轨道连接而成,处于竖直面内的匀强电场中,PQ左右两侧电场方向相反,其中左侧方向竖直向下,场强大小均为103V/m,不计一切摩擦。质量为m=0.1kg的带正电小球可看作质点)从弧形轨道某处由静止释放,恰好能通过圆形轨道最高点,小球带电荷量q="1." 0×10-3C,g取10m/s2。求:
(1)小球释放点的高度h
(2)若PQ右侧某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=4×102T,小球通过圆形轨道后沿水平轨道运动到P点进入磁场,从竖直边界MN上的A点离开时速度方向与电场方向成30o,已知PQ、MN边界相距L=0.7m,求:
①小球从P到A经历的时间
②若满足条件的磁场区域为一矩形,求最小的矩形面积。
如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外,磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场.从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°-150°角,且在xOy平面内.结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限内的正交电磁场区.已知带电粒子电量为q,质量为m,粒子重力及粒子间相互作用不计.
(1)垂直y轴方向射入磁场的粒子的速度大小v1;
(2)粒子在第象限的磁场中运动的最长时间与最短时间之差;
(3)从x轴上x=a处射入第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上y=-b的点,求该粒子经过y=-b点的速度大小.
如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场.一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线.关于带电小球的运动,下列说法中正确的是( )
A.OAB轨迹为半圆 |
B.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向 |
C.小球在整个运动过程中机械能增加 |
D.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 |
如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
如图所示,电容器两极板相距为d,两极板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为,一束电荷量相同的带正电的粒子从图中虚线方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为的匀强磁场,结果分别打在A.b两点,已知粒子带电量为q,ab之间的间距为,不计粒子所受重力及相互作用,求:
(1)粒子在匀强磁场中运动的速率。
(2)若打在b点的粒子的质量为,则打在a点的粒子的质量为多少。
如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=a。在O点放置一个电子源,可以向OC方向发射速度不同的电子,电子的比荷为,发射速度为,对于电子进入磁场后的运动(不计电子的重力),下列说法正确的是:
A.电子不可能打到A点 |
B.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长 |
C.电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大 |
D.在AC边界上有一半区域有电子射出 |
如图所示,一半径为R的圆内有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B,CD是该圆一直径,一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子(不计重力),自A点沿AO方向垂直射入磁场中,恰好从D点飞出磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向30°,则
A.可判别圆内的匀强磁场的方向垂直纸面向里 |
B.可求得粒子在磁场中的运动时间 |
C.不可求出粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 |
D.不可求得粒子进入磁场时的速度 |
如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小,磁场内有一块平面感光板,板面与磁场方向平行,在距的距离处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求上被粒子打中的区域的长度。
如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为,电压为。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为、圆心为的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的点射出,已知弧所对应的圆心角为,不计重力。
求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子在圆形磁场区域内运动的时间;
(3)离子的质量。
带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹。下图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,和是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( )
A.粒子先经过点,再经过点 |
B.粒子先经过点,再经过点 |
C.粒子带负电 |
D.粒子带正电 |