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电子以1.6×10
6
m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=2.0×10
-4
T的匀强磁场中。求电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期(电子的电量e=1.6×10
-19
C,电子的质量取⒐1×10
-31
Kg)
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R=4.55×10
-2
m T=1.8×10
-7
s (4分+4分)
略
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如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑,经过轨道端点P(轨道上P点的切线沿水平方向)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.若保持磁感应强度不变,使两板间的距离稍减小一些,让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下,在经P点进入板间的运动过程中( )
A.电场力对小球做负功
B.小球所受电场力变大
C.小球仍可能做直线运动
D.小球将做曲线运动
图14所示为圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O. O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为
的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍.已知该带电粒子的质量为
、电荷量为
,不考虑带电粒子的重力.
(1)推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;
(2)求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角;
(3)沿磁场边界放置绝缘弹性挡板,使粒子与挡板碰撞后以原速率弹回,且其电荷量保持不变.若从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子速度已减小为
,求该粒子第一次回到O点经历的时间.
一束粒子中有带正电的,也有带负电的,还有不带电量的。为把它们区分开来,现在让粒子束垂直射入某一磁场中,如图2—5所示,则粒子束分为a、b、c三束,其中带正电是
,带负电的是
,不带电的是
。
如图所示,在xOy平面内,电荷量为q、质量为m的电子,从原点O垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,电子的速度为v
0
,方向与x轴正方向成30°角,试求:
(1)电子从O点开始,第一次到达x轴所用的时间是多少?
(2)电子经过x轴的位置距坐标原点O的距离是多少?
如图所示,质子a(
)和氘核b(
)以相同的动量,都垂直磁场边界MN并垂直磁场方向进入足够大的匀强磁场区,不考虑质子和氘核的重力及相互作用力,以下说法正确的是
A.它们所受洛仑兹力的大小相同
B.它们做圆周运动时的向心加速度大小相同
C.它们做圆周运动时的轨道半径相同
D.它们在磁场中运动时间相同
环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压
U
的直线加速度加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
。两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞。为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度
B
越大
B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷
越大,磁感应强度
B
越小
C.对于给定的带电粒子,加速电压
U
越大,粒子运动的周期越大
D.对于给定的带电粒子,不管加速电压
U
多大,粒子运动的周期都不变
如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为
和
的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,
,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度
射出,求粒子在A点的初速度
的大小
(2)若撤去电场,如图19(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度
射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间
(3)在图19(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为
,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
电子以初速V
0
垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
A.磁场对电子的作用力始终不变
B.磁场对电子的作用力始终不作功
C.电子的动量始终不变
D.电子的动能始终不变
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