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一带电粒子在xOy平面内运动,其轨迹如图所示,它从O点出发,以恒定的速率v沿y轴正方向射出,经一段时间到达P点. 图中x轴上方的轨迹都是半径为R的半圆,下方都是半径为r的半圆,不计重力的影响.

(1)如果此粒子带正电,且以上运动分别是在两个不同的匀强磁场中发生的,试判断磁场的方向,并求出这两个匀强磁场的磁感应强度的大小之比.
(2)求此粒子由O点到P点沿x轴方向运动的平均速度的大小.
(1)(2)
(1)z轴正方向. 设带电粒子的电荷量为q,质量为m,在y>0区域的磁场的磁感应强度为B1,y<0区域的磁场的磁感应强度为B2,粒子受洛仑兹力作用而做匀速圆周运动
则有                                           
粒子在y>0区域
联立解得                                                                             
(2)粒子在磁场中均速圆周运动的周期                            
y>0区域的周期,在y<0区域的周期
粒子在一个周期内沿x轴移动的距离x=2(Rr)                    
粒子由O点到P点沿x轴方向运动的平均速度
  
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示了粒子的径迹,这就是云室的原理,如图8—2—25所示是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是(  )

图8-2-25
A.四种粒子都带正电
B.四种粒子都带负电
C.打到a、b点的粒子带正电
D.打到c、d点的粒子带正电

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.

(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?
(3)增大B,可延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

长为 L 的正方形线框abcd电阻为 R ,以速度V匀速进入边长为L的正方形区域,该区域中磁场方向如图所示,磁感应强度大小均为 B ,则线框进入过程中(   )
A.线框中产生的感应电流方向不变
B.线框刚进入磁场瞬间ab两点间电势差
C.线框进入L/2时所受安培力为
D.线框进入L/2过程中电路中产生的电量为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一导电金属板置于匀强磁场中,当电流方向向上时,金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是(     )
A.左侧电子较多,左侧电势较高
B.左侧电子较多,右侧电势较高
C.右侧电子较多,左侧电势较高
D.右侧电子较多,右侧电势较高

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个带负电的粒子沿着逆时针方向作匀速圆周运动,则此粒子的运动
A.在圆周外侧不产生磁场
B.圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C.圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D.在圆周内部不产生磁场

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,如图所示,飞离桌子边缘落到地板上。设其飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速度为v1。撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速度为v2,则(   )
A.s1s2B.t1t2­C.v1=v2D.条件不足,无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,l1l2为距离d=0.lm的两平行的虚线,l1上方和l2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度均为B=0.20T的匀强磁场,A、B两点都在l2上.质量m=1.67×10-27kg、电量q=1.60×10-19C的质子,从A点以v0=5.0×105m/s的速度与l2成θ=45°角斜向上射出,经过上方和下方的磁场偏转后正好经过B点,经过B点时速度方向也斜向上.求(结果保留两位有效数字):

小题1:质子在磁场中做圆周运动的半径;
小题2: A、B两点间的最短距离;
小题3:质子由A运动到B的最短时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一带负电的质点在固定的正点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则(  )
A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0
C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0

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