三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2和v3经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向里,整个装置处在真空中,且不计重力。最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3,则
A.s1<s2<s3 | B.s2>s3>s1 | C.s1=s3>s2 | D.s1=s3<s2 |
如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图.如果发现电视画面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是 ( )
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少 |
B.加速电场的电压过高,电子速率偏大 |
C.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少 |
D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱 |
如图所示,宽h=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向里.现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向射入磁场.若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r均为5cm,不计粒子的重力,则
A.右边界:-4cm<y<4cm内有粒子射出 |
B.右边界:y>4cm和y<-4cm内有粒子射出 |
C.左边界:y>8cm内有粒子射出 |
D.左边界:0<y<8cm内有粒子射出 |
如图所示,在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时刻,一位于正方形区域中心O的粒子源在abcd平面内向各个方向发射出大量带正电的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长,不计重力和粒子之间的相互作用力。已知平行于ad方向发射的粒子在t=t0。时刻刚好从磁场边界cd上的某点离开磁场,求:(已知)
(1)粒子的比荷;
(2)从粒子发射到粒子全部离开磁场所用的时间;
(3)假设粒子源发射的粒子在各个方向均匀分布,在t=t0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比。
如图,在的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度;在的空间中,存在垂直平面方向向外的匀强磁场,磁感应强度。一带负电的粒子(比荷,在距O点左边处的点以的初速度沿轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。求
⑴带电粒子开始运动后第一次通过轴时的速度大小和方向;
⑵带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
⑶带电粒子运动的周期。
一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其中M板带正电荷,N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放,经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中,粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:
(1)M、N间电场强度E的大小;
(2)圆筒的半径R;
(3)保持M、N间电场强度E不变,仅将M板向上平移,粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n。
如图所示,两平行金属板A、B长度为l,直流电源能提供的最大电压为U,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为-q、重力不计的带电粒子,射入板间的粒子速度均为。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径为R1。当变阻器滑动触头滑至b点时,带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。
(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与所在直线交于点,试证明点与极板右端边缘的水平距离x=,即与O重合,所有粒子都好像从两板的中心射出一样;
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d。
如图所示,半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O1在x轴上,且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切,在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E0,方向沿x轴的负方向,磁感应强度的大小为B0,方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b,以相同大小的初速度从原点O射入磁场,速度的方向与x轴夹角均为30˚。两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力,求:
(1)粒子初速度v的大小。
(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。
(3)只撤去虚线MN上方的磁场B0,a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。
1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该束带电粒子带负电 |
B.速度选择器的P1极板带正电 |
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 |
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比越小 |
在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第一象限内存在一个半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,且圆形磁场区域与第一象限中两坐标轴相切。大量质量均为m、电荷量均为-q的带电微粒(重力忽略不计)沿x轴正方向经过y轴,然后以相同速度匀速射入磁场区域。
(1)若有一微粒经过坐标(0,R),求该微粒射出磁场时的位置坐标?
(2)求匀速射入磁场区域的微粒射出磁场时的位置坐标?
如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(- L,0)、Q(0,-L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力,则.
A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为 |
B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πL |
C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为2πL |
D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则nπL(n为任意正整数)都有可能是电子运动的路程 |
如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中:
A.运动时间相同 |
B.运动轨道半径相同 |
C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同 |
D.重新回到x轴时距O点的距离相同 |
如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场。忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是
A.该粒子带负电 |
B.洛伦兹力对粒子做正功 |
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为L/4 |
D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大 |
(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B="1.0T" ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?