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如圖所示,在直線AA1右側有磁感強度為B的勻強磁場。質量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場方向、且沿與AA1邊界成θ=300角的方向射入磁場中,求離子在磁場中運動的時間?

解析試題分析:離子在磁場中作勻速圓周運動,洛侖茲力提供向心力,運動周期為;
(1)若離子帶正電,其,運動軌跡所對的圓心角為:
所以運動時間為: 
(2)若離子帶負電,其運動軌跡如圖所示,離子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為:
.所以運動時間為:  

考點:帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)在真空室內取坐標系xOy,在x軸上方存在兩個方向都垂直于紙面向外的磁場區Ⅰ和II(如圖),平行于x軸的虛線MM’和NN’是它們的邊界線,兩個區域在y方向上的寬度都為d、在x方向上都足夠長.Ⅰ區和II區內分別充滿磁感應強度為B和的勻強磁場.一帶正電的粒子質量為m、電荷量為q,從坐標原點O以大小為v的速度沿y軸正方向射入Ⅰ區的磁場中.不計粒子的重力作用.

(1)如果粒子只是在Ⅰ區內運動而沒有到達II區,那么粒子的速度v滿足什么條件?粒子運動了多長時間到達x軸?
(2)如果粒子運動過程經過II區而且最后還是從x軸離開磁場,那么粒子的速度v又滿足什么條件?并求這種情況下粒子到達x軸的坐標范圍?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,在足夠大的空間范圍內,同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,電場強度為E,磁感應強度為B。足夠長的斜面固定在水平面上,斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處,且恰好對斜面無壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質點),一段時間后,小球落在斜面上的C點。已知小球的運動軌跡在同一豎直平而內,重力加速度為g,求: 

(1)小球P落到斜面時速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時間t;
(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

把一根長l = 10cm的導線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強磁場中,

(1)當導線中通以I1 = 2A的電流時,導線受到的安培力大小為 1.0×10-7N,則該磁場的磁感應強度為多少?
(2)若該導線中通以I2 = 3A的電流,則此時導線所受安培力大小是多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,在一寬度D="16" cm的區域內,同時存在相互垂直的勻強磁場B和勻強電場E,電場的方向豎直向上,磁場的方向垂直向外。一束帶電粒子以速度同時垂直電場和磁場的方向射入時,恰不改變運動方向。若粒子射入時只有電場,可測得粒子穿過電場時沿豎直方向向上偏移6.4 cm;若粒子射人時只有磁場,則粒子束離開磁場時偏離原方向的距離是多少?不計粒子的重力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d;兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B。如圖建立坐標系,x軸平行于金屬板,與金屬板中心線重合,y軸垂直于金屬板。區域I的左邊界在y軸,右邊界與區域II的左邊界重合,且與y軸平行;區域II的左、右邊界平行。在區域I和區域II內分別存在勻強磁場,磁感應強度大小均為B,區域I內的磁場垂直于Oxy平面向外,區域II內的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間,在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動,并先后通過區域I和II。已知電子電量為e,質量為m,區域I和區域II沿x軸方向寬度均為。不計電子重力。

(1)求兩金屬板之間電勢差U;
(2)求電子從區域II右邊界射出時,射出點的縱坐標y;
(3)撤除區域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場,使得該電子剛好不能從區域II的右邊界飛出。求電子兩次經過y軸的時間間隔t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,無重力空間中有一恒定的勻強磁場,磁感應強度的方向垂直于xoy平面向外,大小為B,沿x軸放置一個垂直于xoy平面的較大的熒光屏,P點位于熒光屏上,在y軸上的A點放置一放射源,可以不斷地以平面內的不同方向以大小不等的速度放射出質量為m,電荷量為+q的同種粒子,這些粒子打到熒光屏上,能在屏上形成一條亮線,P點處在亮線上,已知OA=OP=L.

求:
(1)若能打到P點,則粒子速度的最小值為多少?
(2)若能打到P點,則粒子在磁場中運動的最長時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個勻強磁場的邊界,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,M、N兩點都在L2上,M點有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質量為m,它釋放出一個質量為m1,帶電量為-q的粒子后,產生的新原子核質量為m2,釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入,經過一段時間恰好斜向上通過N點(不計重力),求:

(1)該原子核發生衰變的過程中釋放的核能;
(2)說明粒子過N點時的速度大小和方向,并求從M到N的時間及路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

環形線圈放在勻強磁場中,設在第1 s內磁場方向垂直于線圈平面向里,如圖甲所示。若磁感應強度隨時間t的變化關系如圖乙所示。那么在第2 s內,線圈中感應電流的大小和方向是:

A.大小恒定,順時針方向 B.大小恒定,逆時針方向
C.大小逐漸增加,順時針方向D.大小逐漸減小,逆時針方向

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