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如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t,在该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,如图所示,根据上述条件可求下列物理量中的(  )
分析:在没有磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域时粒子做匀速直线运动;在有磁场时,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,粒子做匀速圆周运动.在匀速直线运动中虽不知半径,但可由位移与时间列出与入射速度的关系,再由匀速圆周运动中半径公式可算出粒子的比荷、周期.
解答:解:无磁场时,带电粒子做匀速直线运动,设圆柱形区域磁场的半径为R0,则v=2
R0
t
   (1)
而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,由半径公式可得:R=
mv
Bq
    (2)
由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:R=
3
R0
   (3)
由(1)(2)(3)联式可得:
q
m
=
2
3
Bt

设粒子在磁场中的运动时间t0
粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,则由周期公式可得:t0=
T
6
=
3
6
πt
由于不知圆磁场的半径,因此带电粒子的运动半径也无法求出,以及初速度无法求.
故选:AB
点评:带电粒子仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小,洛伦兹力对粒子也不做功.同时当粒子沿半径方向入射,则也一定沿着半径方向出射.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(  )

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精英家教网如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t,在该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,如下图所示,根据上述条件可求下列物理量中的哪几个?(  )
①带电粒子的比荷              ②带电粒子在磁场中运动的周期
③带电粒子在磁场中运动的半径    ④带电粒子的初速度.
A、①②B、①③C、②③D、③④

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(  )
A、半径之比为
3
:1
B、速度之比为1:
3
C、时间之比为2:3
D、时间之比为3:2

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科目:高中物理 来源:2014届吉林省高二上学期期末考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t ,在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场,磁感应强度大小为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转 600角,如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 (  )

① 带电粒子的比荷         

② 带电粒子在磁场中运动的周期

③ 带电粒子在磁场中运动的半径

④ 带电粒子的初速度                     

A.①②      B.①③     C.②③       D.③④

 

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