6 带电粒子在磁场中的运动(三) 【针对训练】1、如图所示一带电质点,质量为 m,电量为 q,以平行于 Ox 轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入图中第一象限所示的区域,为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以垂直于 Ox 轴的速度 v 射出,可在适当的地方加一个垂直于 xy 平面、磁感强度为 B 的匀强磁场,若此磁场仅分布在一圆形区域内,试求该圆形区域的最小半径(粒子重力不计)
2、在真空中,半径 r=3×10-2m 的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感强度B=0
2T,一个带正电的粒子,以初速度 v0=106m/s 从磁场边界上直径 ab 的一端 a 射入磁场,已知该粒子的比荷108C/kg,不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是多少
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时 v0方向与 ab 的夹角 及粒子的最大偏转角
3、在 xoy 平面内,x 轴上方存在磁感应强度为 0
5T的匀强磁场,方向如图,一粒子(电荷量与质量的比值为 5
0×107C/kg)以 5
0×106m/s 的速度从 O 点射入磁场中,1其运动方向在 xoy 平面内
经一段时间粒子从图中的 A 点飞出磁场,已知 OA 之间的距离为 20cm,求粒子在磁场中的运动时间
(计算结果保留两位有效数字)【能力训练】1、如图所示,环状匀强磁场围成的中空区域内具有自由运动的带电粒子,但由于环状磁场的束缚,只要速度不很大,都不会穿出磁场的外边缘,设环状磁场的内半径 R1=0
5m,外半径 R2=1
0m,磁场的磁感应强度 B=1
0T,若被束缚的带电粒子的荷质比为4×107C/kg,中空区域中带电粒子具有各个方向的速度
试计算:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度;(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度
2、M、N 两极板相距为 d,板长均为 5d,