如图所示,宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′。一个质量为m、电荷量为q的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场,磁感应强度大小为B,要使粒子不能从边界QQ′射出,粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度为B,其边界为一边长为 L的正三角形,A、B、C为三角形的三个顶点.若一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度从AB边上的某点P垂直于.AB边竖直向上射入磁场,然后能从BC边上某点Q射出.关于P点入射的范围和从Q点射出的范围,下列判断正确的是
A. B.
C.
D.
如图所示,竖直放置的平行金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的平行金属板C、D的中轴线,某时刻粒子源P发出一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(初速度不计),粒子在A、B间被加速后,进入金属板C、D之间.A、B间的电压UAB =Uo,C、D间的电压UCD=2Uo/3,金属板C、D长度为L,间距d=L/3.在金属板C、D右侧有一个环形带磁场,其圆心与金属板C、D的中心O点重合,内圆半径R1=
L/3,磁感应强度的大小B0 =
,磁感应强度的方向垂直于纸面向内,磁场内圆边界紧靠金属板C、D右端,粒子只在纸面内的运动,粒子的重力不计.
(1)求粒子离开偏转电场时在竖直方向上偏移的距离;
(2)若粒子不能从环形带磁场的右侧穿出,求环形带磁场的最小宽度.
(3)在环形带磁场最小宽度时,求粒子在磁场中运动的时间
(多选题)如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达与O点在同一水平面的P点.则a、b两粒子的质量之比和电量之比分别为( )
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
如图所示,在足够长的绝缘板上方距离为d的P点有一个粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射速率相等,比荷q/m=k的带正电的粒子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。
(1)若已知粒子的发射速率为vo,在绝缘板上方加一电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场,求同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差;
(2)若已知粒子的发射速率为vo,在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度B=的匀强磁场,求带电粒子能到达板上的长度。
(3)若粒子的发射速率vo未知,在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度适当的匀强磁场,使粒子做圆周运动的运动半径大小恰好为d,为使同时发射出的粒子打到板上的最大时间差与(1)中相等,求vo的大小。
如图,一束负离子从S点沿水平方向射出,在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O;若同时加上电场和磁场后,负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中,则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及相互作用力) ( )
A.E向上,B向上 | B.E向下,B向下 |
C.E向上,B向下 | D.E向下,B向上 |
如图所示,竖直平面内的光滑倾斜轨道AB、水平轨道CD与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道分别相切于B、C点,AB与水平面的夹角为37°,过B点垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁感应强度B=1T、方向垂直于纸面向里;过C点垂直于纸面的竖直平面右侧有电场强度E=1×104N/C、方向水平向右的匀强电场(图中未画出)。现将小物块P从倾斜轨道上A点由静止释放沿AB向下运动,运动过程中电荷量保持不变,不计空气阻力。已知物块P的质量m=0.5kg、电荷量q=+2.5×10-4C,P与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,A、B两点间距离x=1m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
⑴P下滑到B点的速度;
⑵P运动到C点时对圆轨道的压力;
⑶P与水平面间因摩擦而产生的热量。
(19)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏.从S处不断有比荷=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上.不计粒子重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;
(2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢移动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围.
在一个圆心为O的圆形区域里有垂直于纸面的匀强磁场B,一束α粒子流中有速度大小不同的α粒子,从圆形边缘上的a点正对圆心O射入磁场,并从磁场中射出,关于α粒子射入磁场时的速度,在磁场中运动时间,在磁场中速度偏转的角度、及在磁场中运动的路程,下列说法中正确的是:
A.所有质子在磁场里运动时间均相等 |
B.在磁场中运动时间较长的,在磁场中的路程也较长 |
C.在磁场中运动时间较长的,在磁场中速度偏转角度较小 |
D.射入时速度小的在磁场中运动时间较长 |
如图所示,宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′。一个质量为m、电荷量为q的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场,磁感应强度大小为B,要使粒子不能从边界QQ′射出,粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
如图所示,在以O为圆心,半径为R=l0cm的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0." 10 T,方向垂直纸面向外.竖直平行放置的两个金属板A、K连在如右图所示的电路中.电源电动势E=" 91" V,内阻r=1.O,定值电阻
=l0
,滑动变阻器
的最大阻值为80
,
、
为A、K板上的两个小孔,且,
、
与O都在同一水平直线上,另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D之间的距离为H="3" R.比荷(带电粒子的电量与质量之比)为2.0×l0
C/kg的带正电的粒子由
进入电场后,通过
向磁场中心射去,通过磁场后打到荧光屏D上.粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计.
(1)如果粒子垂直打在荧光屏上的P点,电压表的示数为多大?
(2)调节滑动变阻器滑片P的位置,求粒子打到荧光屏的范围.
如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用.根据以上信息,可以确定
A.粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电 |
B.粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1 |
C.粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为4∶1 |
D.粒子3的射出位置与d点相距![]() |
速度相同的一束粒子,由左端射入速度选择器后,又进入质谱仪,其运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电 |
B.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于![]() |
C.若保持B2不变,粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0,粒子的比荷![]() |
D.若增大入射速度,粒子在磁场中轨迹半圆将变大 |
如图,在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上A点(0,l)以沿x轴正向的初速度进入第一象限,小球做匀速圆周运动,并从x轴上C点(,0)离开电磁场。如果撤去磁场,且将电场反向(场强大小仍为E),带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上C点离开电场。求:(重力加速度为g)
(1)小球从A点出发时的初速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若第一象限内存在的磁场区域为矩形,求该区域最小面积。