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如右图所示,有一半径为R?有明显边界的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B.今有一电子沿x轴正方向射入磁场,恰好沿y轴负方向射出.如果电子的比荷为e/m则电子射入时的速度为____________
试题答案
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BRe/m πm/2Be
由题意可知电子运动半径为R,根据洛伦兹力提供向心力可知,
,所以电子射入时的速度为
故答案为:
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如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是多少?穿过磁场的时间是多少?
(8分)如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求:
(1)质子进入磁场时的速度大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。
霍尔元件是一种基于霍尔将就的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用。如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流
I
由正电荷定向运动形成。下列说法中正确的是
A.
M
点电势比
N
点电势高
B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度
C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量
D.若保持电流
I
恒定,则霍尔电压
U
H
与
B
成正比例
如图所示,在
xOy
平面的第Ⅰ象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,在第Ⅳ象限内,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为
B
。
P
点是
x
轴上的一点,横坐标为
x
0
。现在原点
O
处放置一粒子放射源,能沿
xOy
平面,以与
x
轴成45°角的恒定速度
v
0
向第一象限发射某种带正电的粒子。已知粒子第1次偏转后与
x
轴相交于
A
点,第
n
次偏转后恰好通过
P
点,不计粒子重力。求
(1)粒子的比荷
;
(2)粒子从
O
点运动到
P
点所经历的路程和时间。
(3)若全部撤去两个象限的磁场,代之以在
xOy
平面内加上与速度
v
0
垂直的匀强电场(图中没有画出),也能使粒子通过
P
点,求满足条件的电场的场强大小和方向。
一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹为
A.圆弧
B.直线
C.圆弧
D.
、
、
都有可能
三个电子各具有与磁场方向垂直的速度
v
、2
v
、3
v
,则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和频率之比为( )
A.1∶2∶3,1∶2∶3
B.1∶2∶3,1∶1∶1
C.1∶1∶1,1∶2∶3
D.1∶1∶1,1∶1∶1
如图所示,在x>0的区域内存在匀强磁场,磁场垂直于图中的Oxy平面,方向指向纸外,原点O处有一离子源,沿各个方向射出质量与速率乘积mv相等的同价负离子,对于进入磁场区域的离子,它们在磁场中做圆弧运动的圆心所在的轨迹,可用下图给出的四个半圆中的一个来表示,其中正确的是 ( )
粒子和氘核以相同的初动能自同一点垂直射入匀强磁场,在磁场中
粒子和氘核运动半径之比为
,周期之比为
。
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