如圖所示,一足夠長的矩形區(qū)域abcd內充滿磁感應強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30°,大小為v0的帶正電粒子,已知粒子的質量為m,電荷量為q,ad邊長為L,ab邊足夠長,粒子重力不計,求粒子能從ab邊上射出磁場的v0的大小范圍.

試題分析:粒子在磁場中做勻速圓周運動,當其軌跡恰好與ab邊相切時,軌跡半徑最小,對應的速度最。斊滠壽E恰好與cd邊相切時,軌跡半徑最大,對應的速度最大,由幾何知識求出,再牛頓定律求出速度的范圍.
若粒子速度為,則,所以有
設圓心在處對應圓弧與ab邊相切,相應速度為,,將代入上式可得
同理,設圓心在處對應圓弧與cd邊相切,相應速度為,則,將代入上式可得,所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應滿足
 
考點:
點評:帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題一般程序是1、畫軌跡:確定圓心,幾何方法求半徑并畫出軌跡. 2、找聯(lián)系:軌跡半徑與磁感應強度、速度聯(lián)系;偏轉角度與運動時間相聯(lián)系,時間與周期聯(lián)系.3、用規(guī)律:牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,正方型容器處在垂直紙面向里勻強磁場中,一束電子從a孔沿ab射入容器中,其中一部分從c孔射出,另一部分從d孔射出,則(      )
A.電子速率之比為vcvd=2︰1
B.電子在容器中運動所用時間之比為tctd=1︰2
C.電子在容器中運動的加速度大小之比為acad=2︰1
D.電子在容器中運動的加速度大小之比為acad= 1︰1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

當一帶正電q的粒子以速度V沿螺線管中軸線進入該通電螺線管,若不計重力, 說法正確的是(    )
A.帶電粒子速度大小不變但方向改變
B.帶電粒子速度大小改變但方向不變
C.帶電粒子速度大小和方向都不變
D.帶電粒子速度方向和方向都改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間有垂直于xoy平面的勻強磁場。t=0時刻,一電子以速度經(jīng)過x軸上的A點,沿軸正方向進入磁場。A點坐標為 ,其中R為電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑。不計重力影響,則以下結論正確的是(    )
A.電子經(jīng)過y軸時,速度大小仍為
B.電子在時,第一次經(jīng)過y軸
C.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為
D.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速后沿虛線方向進入勻強磁場區(qū)域(圖中圓內),由圖中實線方向出磁場,最后打在屏上P點。則磁場的方向為
A.垂直紙面向外B.垂直紙面向內
C.平行紙面向上D.平行紙面向右

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,運動電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間的關系正確的是(     )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示寬度為d、厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中,當有電流I通過金屬板時,在金屬板上側面A和下側面A’ 間產生電勢差,這種現(xiàn)象叫霍爾效應.若金屬板內自由電子密度為n,則產生的電勢差U=______________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖8所示,一帶負電的質點在固定的正點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動,周期為T0,軌道平面位于紙面內,質點的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場,已知軌道半徑并不因此而改變,則  (  )
A.若磁場方向指向紙里,質點運動的周期將大于T0
B.若磁場方向指向紙里,質點運動的周期將小于T0
C.若磁場方向指向紙外,質點運動的周期將大于T0
D.若磁場方向指向紙外,質點運動的周期將小于T0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動,已知兩粒子的動量大小相等。下列說法正確的是
A.若q1=q2,則它們做圓周運動的半徑一定相等
B.若m1=m2,則它們做圓周運動的周期一定相等
C.若q1≠q2,則它們做圓周運動的半徑一定不相等
D.若m1≠m2,則它們做圓周運動的周期一定不相等

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