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(2012•浙江一模)如图甲所示,在空间存在垂直纸面向里的场强为B的匀强磁场,其边界AB、CD相距为d,在左边界的Q点处

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/06 05:08:54
(2012•浙江一模)如图甲所示,在空间存在垂直纸面向里的场强为B的匀强磁场,其边界AB、CD相距为d,在左边界的Q点处有一个质量为m、带电量大小为q的负电粒子,沿着与左边界成30°的方向射入磁场,粒子重力不计,求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度;
(2)若带电粒子能垂直于CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图乙所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压以及整个过程中粒子在磁场中运动的时间为多少?
(3)若带电粒子的速度为(2)中速度的
3
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设半径为R1,运动速度为v0
粒子能从左边界射出,临界情况如图甲所示,
则有 R+Rcos30°=d,
由牛顿第二定律得:qvB=m
v2
R,
解得:v=
2(2−
3)qBd
m,
则粒子能从左边界射出的速度应满足:v0≤
2(2−
3)Bqd
m;
(2)粒子能从右边界垂直射出,轨迹如图乙所示,
由几何知识得R=
d
cos30°,
由牛顿第二定律得:qv2B=m

v22
R,
由动能定理得:-qU=0-
1
2mv22
解得:U=
2qB2d2
3m,
即粒子不碰负极所加的电压应满足:U≥
2B2qd2
3m,
粒子转过的圆心角为600所用时间为
T
6,而T=
2πm
Bq,
加上返回磁场所用的时间,得:t=2×
T
6=
2πm
3qB.
(3)当粒子速度为(2)中的
3倍时,解得R3=2d,
由几何关系可得粒子能打到CD边界的范围如图丙所示,
有:l=2×2dcos300=2
(2012•浙江一模)如图甲所示,在空间存在垂直纸面向里的场强为B的匀强磁场,其边界AB、CD相距为d,在左边界的Q点处 如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为 (2014•大兴区模拟)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界.磁场中放置一半径为R的圆柱 (2011•长沙县模拟)如图所示的空间存在一匀强磁场,其方向为垂直于纸面向里,磁场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这 (2013•浦东新区一模)如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)一质量为m、电荷量为 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量 (2010•南通二模)如图所示,有界匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界,磁场中放置一半径为R的圆柱 如图9所示,直线边界MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域够大,今有质量为m,电荷量为+q的带电粒子 如图所示,空间存在一有边界的匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的 9.真空中狭长区域的匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,宽度为d,速度为v的电子从边界CD外侧垂直射入磁场,入射方