如图所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为-q的带电粒子

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-04-30
(2014?海南)如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强

(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv0B=mv20R,粒子做圆周运动的周期:T=2πRv0,由题意可知,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为54π,所需时间t1为:t1=58T,解得:t1=5πm4qB;(2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为v0,设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速度大小为a,电场强度大小为E,由牛顿第二定律得:qE=ma,v0=12at2,解得:t2=2mv0qE,根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足t2≥T0,解得,电场强度最大值:E=2mv0qT0.答:(1)粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间为5πm4qB;(2)若要使粒子能够回到P点,电场强度的最大值为2mv0qT0.

介绍一种几何方法:
1、分别作点O、点A 与圆心C(带电粒子运动轨迹的圆心) 的连线,为OC和OA;
2、角COA=角CAO=(90°-θ),
则角OCA=2θ (三角形内角为180°); (因为OC是半径,所以与速度方向垂直, 所以
角COA=180°-角θ-90° 又因为OA 也是半径,
所以OC=OA,所以等腰三角形,底角相等。)
3、作CD⊥OA于点D,∵OC=OA=R (轨迹半径) ∴角OCD=角OCA=θ
则在△OCD中,OD=Rsinθ 在△ACD中, AD=Rsinθ
∴OA=2Rsinθ
4、∵F=qvB F=mv²/R
∴R=mv/qB
∴OA=2mvsinθ/qB
5、∴粒子飞离磁场的位置为x轴上一点A,其距离O点的距离 为2mvsinθ/qB
希望能够帮助你。

解:(1)粒子射入磁场后向右偏转设粒子圆周运动的半径为r,则:
Bqv=mv 2 /r         
r=mv/Bq
打到x轴上距o点的距离为x=2mv/Bq
(2)粒子在x轴上边磁场运动半周的时间t为




  • 如图所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场...
    答:解:(1)粒子射入磁场后向右偏转设粒子圆周运动的半径为r,则:Bqv=mv 2 /r r=mv/Bq 打到x轴上距o点的距离为x=2mv/Bq (2)粒子在x轴上边磁场运动半周的时间t为
  • 如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,一对正、负电子(质量...
    答:则正电子在磁场中运动的时间为: t= 3 4 T = 3πm 2Be ;答:(1)画出正、负电子的运动轨迹见上,在x轴上标出M、N的位置见上.(2)MN两点间的距离为 2 2 mv eB .(...
  • 如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外...
    答:到达x轴时速度大小仍为 。设粒子在电场中运动的总时间为 ,加速度大小为a,电场强度大小为E,有 5 6联立56式得 7根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足 8联立78式得,电场强度的最大值为 【方法...
  • 如图所示, x 轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里...
    答:即 , 设离子第四次穿越 x 轴时速度的大小为 v ,速度方向与电场方向的夹角为α 由图中几何关系知 , ,
  • 如图所示,在x轴上方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,x轴的下 ...
    答:负 向里 n=1、2、3 试题分析: 因为粒子是从y轴上由静止释放的,所以要想粒子运动起来,必须先经过电场加速,故应从y轴负方向释放,并且粒子带负电,则粒子竖直向上进入磁场方向,然后要使粒子正好运动到N点,必须...
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    答:解答:解析:(1)粒子在磁场中以o′为圆心做匀速圆周运动,运动半个圆周后从D点沿场强方向进入电场.如右图所示.在磁场中,匀速圆周运动周期:T=2πRv0=2πmqB所以粒子从A到D,运动时间t=T2=πmBq(2)在磁场中...
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    答:由题意可知电子在磁场做匀速圆周运动,转过的圆心角为90°,所以运动的时间t=90°360°T=14×2πmBq=πm2qB,故A正确,B错误;根据半径公式得:R=mvBq,根据几何关系得:OP两点间的距离l=2R=2mvqB,故C正确,D...
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    答:要使粒子能够回到P点,必须满足t2≥T0,解得,电场强度最大值:E=2mv0qT0.答:(1)粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间为5πm4qB;(2)若要使粒子能够回到P点,电场强度的最大值为2mv0qT0.
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    答:(1)磁场对运动的电荷才可能有力的作用,所以若从静止释放,只能放在电场中,粒子在电场力作用下运动,所以粒子放在y轴的负半轴上且在电场力作用下向上运动,而电场强度方向向下,所以该粒子带负电.(2)释放的粒子带负...
  • 在图示区域中,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向...
    答:在磁场中作圆周运动,运动的半径与第一次时相同,轨迹如图,由于粒子的轨迹是14圆弧,所以:.CD=2R=2mv0qB质子第三次穿越χ轴后,在电场中作类平抛运动,由于V0与χ负方向成45°角,所以第四次穿越x轴时沿v0方向...