过O点B该点电荷的比荷=
q2v0mBR
πR3v0
C该点电荷在磁场中的运动时间t=D该点电荷带正电
解析:根据左手定则可知,该点电荷带负电,选项D错误;粒子在磁场中做匀速圆周运动,其速度方向的偏向角等于其运动轨迹所对应的圆心角,根据题意,该粒子在磁场中的运动轨迹刚好是半个圆周,画出其运动轨迹并找出圆心O1,如图所示,根据几何关系可知,轨
Rmv0πrq2v0道半径r=,根据r=和t=可求出,该点电荷的比荷为=和该点电荷在磁场中2Bqv0mBR
的运动时间t=πR,所以选项B正确,C错误;该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线2v0
不通过O点,选项A错误.
答案:B题组二提能练
8如图所示,在宽L的范围内有方向如图的匀强电场,场强为E,一带电粒子以速度v垂直于电场方向、也垂直于场区边界射入电场,不计重力,射出场区时,粒子速度方向偏转了θ角,去掉电场,改换成方向垂直纸面向外的匀强磁场,此粒子若原样射入磁场,它从
4
f场区的另一侧射出时,也偏转了θ角,求此磁场的磁感应强度B
解析:本题考查带电粒子在电、磁场中的运动.
难度中等.粒子在电场中做类平抛运动,有运行的时间t=;加速度a=则ta
θ=
lv
qEm
atqEl=①vmv2
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
Bvq=m
v2R
由图示几何关系,知si
θ=
lR
联立以上各式,得B=Ecosθv答案:Ecosθv9常见的激光器有固体激光器和气体激光器,世界上发达国家已经研究出了自由电子激光器,其原理可简化用如图所示,相距为L的两块平行金属板M、N竖直放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,自由电子设初速度为零经MN间的加速电压加速后垂直进入宽度均为d的两个反向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,电子从一磁场进入另一磁场时会放出一个光子,且进入磁场Ⅱ时速度的偏转角为30°忽略电子发出光子后的能量损失,已知电子的电荷量为e,质量为m求:1电子进入磁场时速度的大小和加速电压的大小;2电子离开磁场时在竖直方向上发生的位移的大小和电子在磁场中的运动时间.
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f解析:1电子进入磁场时的轨迹如图所示,
根据洛伦兹力提供向心力得,
evB=m
v2r
由几何关系得,d=rsi
θ解得,v=2eBd
m
粒子从S1到达S2的过程中,根据动能定理得,
eU=mv2
解得,U=2eB2d2
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m
2电子出磁场后在竖直方向上发生的位移为
y=2r1-cosθ=22-3d
根据洛伦兹力提供向心力得,evB=mr解得,T=2πm4π
2
T
2
eB
2θπmT=360°3eBπm3eB
所以,在磁场中的运动时间为t=答案:12r