如图所示,在一竖直平面内有水平匀强磁场,磁感应强度B的方向垂直该竖直平面向里.竖直平面中a、b两点在同一水平线上,两点相距l.带电量q>0,质量为m的小球P,以初速度v从a对准b射入磁场.略去空气阻力,不考虑P与地面接触的可能性,设定q、m和B均为不变的给定量.
(1)若无论l取什么值,均可使P经直线运动通过b点,试问v应取什么值?
(2)若v为(1)问可取值之外的任意值,则l可取哪些值,可使P必定会经曲线运动通过b点?
(3)对每一个满足(2)问要求的l值,计算各种可能的曲线运动对应的P从a到b所经过的时间.
(4)对每一个满足(2)问要求的l值,试问P能否从a静止释放后也可以通过b点?若能,再求P在以后运动过程中可达到的最大运动速率vmax.
【考点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:241引用:2难度:0.1
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1.如图,半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场,从b点折射出来,若α=60°,则带电粒子射入磁场的速度大小为( )
发布:2025/1/6 0:30:5组卷:272引用:2难度:0.6 -
2.如图所示,三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场,AB边长为L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子(不考虑粒子间的相互作用和粒子重力),若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场,则AC边上有粒子射出的区域长度为( )
发布:2025/1/3 0:30:3组卷:302引用:1难度:0.5 -
3.如图1所示,在xOy坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由ΔAB0和矩形0BCD构成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁场方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y轴上。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m,电荷量为+q、速度相同的带电粒子,现在0~3t0时间内两板间加上如图2所示的电压,已知t=0时刻进入两板间的粒子,在t0时刻射入磁场时,恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上,上述l、m、q、t0为已知量,U0=
,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:ml2qt02
(1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积;
(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:87引用:2难度:0.7