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如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径。在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量为m、电荷量为-q的粒子,粒子重力不计。

(1)有一带电粒子以的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出,求此粒子在磁场中运动的时间;

(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?

(3)若R=4cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为4×105m/s、比荷108C/kg的粒子。试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字)。

(1)(2)(3)m2


解析:

(1)由                     (3分)

r1=2R                                  (2分)

粒子的运动轨迹如图所示,则          (2分)

, 时间               (2分)

(2)粒子运动情况如图所示

                                   (1分)

                         (2分)

                            (2分)

                            (2分)

(3)粒子的圆轨道半径 cm      (2分)

粒子达到区域为如图的阴影部分区域面积为:

             (2分)

代入题给数值,得 m2           (2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?枣庄一模)如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B;方向向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径.在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量m、电量-q的粒子,粒子重力不计.
(1)有一带电粒子以v=
2qBRm
的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出.求此粒子在磁场中运动的时间.
(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?
(3)若R=3cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为3×105m/s、比荷为108C/kg的粒子.试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径,在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量m、电量-q的粒子,粒子重力不计.
(1)有一带电粒子以v1=
2qBRm
的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出.求此粒子在磁场中运动的时间.
(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B;方向向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径.在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量m、电量-q的粒子,粒子重力不计.

(1)若有一带电粒子从A点沿半径方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了600角,求:粒子做圆周运动的半径和粒子的入射速度。

(2)若有一带电粒子以   的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出.求此粒子在磁场中运动的时间.

(3)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过3次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大及回到A点的时间?

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年江苏省苏州市五市三区高三(上)教学调研物理试卷(9月份)(解析版) 题型:解答题

如图所示,一匀强磁场磁感应强度为B;方向向里,其边界是半径为R的圆,AB为圆的一直径.在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量m、电量-q的粒子,粒子重力不计.
(1)有一带电粒子以的速度垂直磁场进入圆形区域,恰从B点射出.求此粒子在磁场中运动的时间.
(2)若磁场的边界是绝缘弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹),某粒子沿半径方向射入磁场,经过2次碰撞后回到A点,则该粒子的速度为多大?
(3)若R=3cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为3×105m/s、比荷为108C/kg的粒子.试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字).

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