如图所示,一质量为m、带电量为e的电子,以一定的初速度从M小孔进入一磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场是一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆柱形磁场.电子初速度指向圆心O,它与内壁先后碰撞两次(能量无损失)又恰好从M孔射出,试求:
(1)电子的初速度大小;
(2)电子在磁场内运动的时间.
(1)电子的初速度大小;
(2)电子在磁场内运动的时间.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/8d2f4e10-4d4e-433d-adc3-939a251c4f98.png?resizew=141)
更新时间:2019-11-03 21:30:08
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【知识点】 带电粒子在弧形边界磁场中运动
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【推荐1】如图所示的xOy平面上,以坐标原点O为圆心的四分之一圆形区域MON内分布着磁感应强度为B=2.0×10-3T的匀强磁场,其中M、N点距坐标原点O为
m,磁场方向垂直纸面向里。坐标原点O处有一个粒子源,在纸面内同时向xOy平面均匀地发射比荷为
的带正电粒子,它们的速度大小都是v=
m/s,与x轴正方向的夹角分布在0~90°范围内(粒子重力不计)。
(1)求平行于x轴射入的粒子,出射点的位置坐标;
(2)若粒子从M点射出,求粒子在磁场中运动的时间。
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(1)求平行于x轴射入的粒子,出射点的位置坐标;
(2)若粒子从M点射出,求粒子在磁场中运动的时间。
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【推荐2】如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,P为磁场边界上的一点。大量质量均为m,电荷量绝对值均为q的带负电粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向。粒子的轨道半径为2R,粒子重力不计,空气阻力不计。求:
(1)粒子射入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间。
(1)粒子射入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/24/2512884123205632/2512948246847488/STEM/6c3a110e-b1e3-4e65-b48b-3f8c32ad62bc.png?resizew=146)
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【推荐3】某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶,使目标靶放出X射线,对肿瘤进行准确定位,再进行治疗,其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。水平放置的目标靶长为2l,靶左端M与磁场圆心O的水平距离为l、竖直距离为
。从电子枪逸出的电子(质量为m、电荷量为e,初速度可以忽略)经匀强电场加速后,以一定的速度沿PO方向射入磁场,(PO与水平方向夹角为60°),若匀强电场场强大小为E时,电子恰好击中M点,已知两极板间的距离始终不变,求:
(1)圆形区域内匀强磁场的方向及电子恰好击中M点时在磁场中运动的时间;
(2)若电子击中目标靶MN的N点,此时匀强电场场强E1的大小。
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(1)圆形区域内匀强磁场的方向及电子恰好击中M点时在磁场中运动的时间;
(2)若电子击中目标靶MN的N点,此时匀强电场场强E1的大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/16/b159a9f4-0dd8-44ea-9f34-6c1a49c2022f.png?resizew=379)
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