文档介绍：磁场中的临界现象
,间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端两班正中间以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上,入射离子的速度大小应满足的条件是( )
A. B.
C. D.
,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad长为L,现从ad中点O垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°,大小为v0的带正电粒子,如图所示,已知粒子电荷量为q,质量为m(重力不计):
若要求粒子能从ab边射出磁场,v0应满足什么条件?
若要求粒子在磁场中运动的时间最长,粒子应从哪一边界处射出,出射点位于该边界上何处?最长时间是多少?
a
O
b
c
d
v0
,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为 x 轴和 y轴,交点 O 为原点,如图所示。在 y > 0,0 < x < a 的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在 y > 0,x > a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为 B。在 O 点处有一小孔,一束质量为 m、带电量为 q(q >0)的粒子沿 x 轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在 0 < x < a 的区域中运动的时间与在 x > a 的区域中运动的时间之比为 2:5,在磁场中运动的总时间为 7T/12,其中 T为该粒子在磁感应强度为 B 的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
· · ·
· · ·
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y
x
O
a
,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。不计重力
(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后,从边界EF穿出磁场,求离子甲的质量。
(2)已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点(图中未画出)穿出磁场,且GI长为,求离子乙的质量。
若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
E
F
G
H
B
O
M
N
,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直纸面向里。许多质量为m、带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面的各个方向,由小孔O射入匀强磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB。哪个图是正确的?(A)
M
R
2R
2R
N
O
O
2R
2R
M
2R
N
M
N
O
2R
R
2R
O
2R
2R
M
R
N
,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度的大小B=,磁场内有一块平面感光干板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求ab上被粒子打中的区域的长度。
a
b
l
S
,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;[来源:]
(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;[
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于原点O,磁感应强度B=,方向垂直于纸面向里。在O处有一放射源S,可沿纸面向各个方向射出速度为v=×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=×10-27kg,电量q=×10-19C。
求:
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点