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如图所示,在虚线MN的上下两边都存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方的磁感强度为B1,下方的磁感强度为B2,已知B2=2B1.一个质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力)以初速v0从MN上的A点由下方垂直于MN射入上方的磁场区.已知它在运动过程中先后两次经过MN上的B点,且这两次之间的时间间隔为t.求

(1)磁感强度B1和B2的大小.

(2)AB间距离的可能值.

答案:
解析:

作出两次经过B点前后的运动轨迹示意图,其中上半部是半径为r1的一系列半圆,下部则是半径为r2的一系列半圆.由于,而B2=2B1,因此r1=2r2

(1)从第一次经过B点到第二次经过B点,共走过两个小半圆和一个大半圆.由于周期,有t=T2+T1/2,可解出

(2)从A点出发到B点,至少经过一个大半圆,即至少为2r1,也可能等于3r1,4r1,……,因此


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2e.忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用.求:
(1)A、B两点间的距离.
(2)α粒子在磁场中运动的时间.

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如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里.质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点进人磁场区域,v0与MN和磁场方向均垂直.最后它们分别从MN上的P、Q两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷量为e,α粒子的质量为4m,电荷量为2e,不计两粒子的重力和它们之间的相互作用力,求:
(1)P、Q两点间的距离;
(2)α粒子在磁场中的运动时间.

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(2011?福建)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如图所示,带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电量q=1.0×10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:
(1)B点距虚线MN的距离d2
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在虚线MN的上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,质子和α粒子从MN上的O点以相同的速度v0(v0在纸面内且与MN的夹角为θ,θ<90°)同时射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场,A、B距离为d.已知质子的质量为m,电荷为e.不计重力及质子和α粒子间的相互作用.求:
(1)磁感应强度的大小.
(2)两粒子到达A、B两点的时间差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场。已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2e。忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用。求:

    (1)A、B两点间的距离。

    (2)α粒子在磁场中运动的时间。

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