如圖所示,S為電子源,它在紙面360度范圍內(nèi)發(fā)射速度大小為,質(zhì)量為m,電量為q的電子(q<0),MN是一塊足夠大的豎直擋板,與S的水平距離為L,擋板左側(cè)充滿垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為,求擋板被電子擊中的范圍為多大?
由于粒子從同一點向各個方向發(fā)射,粒子的軌跡構(gòu)成繞S點旋轉(zhuǎn)的一動態(tài)圓,動態(tài)圓的每一個圓都是逆時針旋轉(zhuǎn),這樣可以作出打到最高點與最低點的軌跡,如圖4所示,最高點為動態(tài)圓與MN的相切時的交點,最低點為動態(tài)圓與MN相割,且SB為直徑時B為最低點,帶電粒子在磁場中作圓周運動,由


SB為直徑,則由幾何關(guān)系得

A為切點,所以O(shè)A=L
所以粒子能擊中的范圍為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,、為一對固定的平行金屬導(dǎo)軌,其電阻忽略不計。導(dǎo)軌左端連接一定值電阻,右端通過導(dǎo)線連接著一對固定的平行金屬板,金屬板板長和板間距離均為,且金屬板間距離恰好是兩導(dǎo)軌間距離的倍。導(dǎo)軌和金屬板間存在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小未知的勻強磁場。金屬板左端正中間處有一電子源,不斷地沿水平向右方向發(fā)射速率恒為的電子,電子恰好沿下極板右端飛出。為保證電子沿水平方向運動,可在導(dǎo)軌上加一輕質(zhì)金屬桿,其阻值為,使其在金屬導(dǎo)軌上無摩擦的左右滑動。已知電子的質(zhì)量為,電量為,不考慮電子的重力及電子間的的相互作用。
(1)為使電子沿水平方向運動,請定性描述金屬桿的運動情況;
(2)使金屬桿ab保持上述的速度運動,則作用在桿上的拉力做功的功率為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖所示,L1、L2為兩平行的虛線,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場,A、B兩點都在L2上,帶電粒子從A點以初速度v斜向上與L2成30°角射出,經(jīng)過B點時速度方向也斜向上,不計重力,下列說法中正確的是(   )

A.帶電粒子經(jīng)過B點時速率一定跟A點速率相同
B.若將帶電粒子在A點時初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點
C.若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它就不一定經(jīng)過B點
D.此粒子一定帶正電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平間的夾角為,導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,OO’為磁場邊界,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距OO’為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。
(1)若ab桿在平行于斜面的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動,其速度一位移關(guān)系圖像如圖乙所示,則在經(jīng)過位移為3L的過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?
(2)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度是多少?
(3)若磁感應(yīng)強度B=B0+kt(k為大于0的常數(shù)),要使金屬桿ab始終靜止在導(dǎo)軌上的初始位置,試分析求出施加ab桿的平行于斜面的外力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,坐標(biāo)平面的第Ⅳ象限內(nèi)存在大小為E、方向堅直向上的勻強電場,第I象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。足夠長的擋板MN垂直y軸放置且距原點O的距離為d。一質(zhì)量為m(不計重力)、帶電量為-q的粒子若自距原點O為L的A點以大小為,方向沿x軸正方向的速度進入磁場,則粒子恰好到達O點而不進入電場,F(xiàn)該粒子仍從A點進入磁場,但初速度大小為,為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上,求粒子在A點進入磁場時:
    (1)其速度方向與y軸正方向之間的夾角。
(2)粒子到達擋板上時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12所示,在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道,半徑R=1m,處于垂直于軌道平面向里的勻強磁場中,一質(zhì)量為,帶電量為的小球,可在內(nèi)壁滑動,F(xiàn)在最低點處給小球一個水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運動,圖13甲是小球在豎直平面內(nèi)的速率v隨時間變化的情況,圖13乙是小球所受軌道的彈力F隨時間變化的情況,已知小球能



有兩次到達圓形軌道的最高點。結(jié)合圖象和數(shù)據(jù)(g="10" m/s2),求:
(1)磁感應(yīng)強度的大。
(2)小球從開始運動至圖甲中速度為2m/s的過程中,摩擦力對小球做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(甲)所示,兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近,上面分別開有小孔 OO',水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好,且導(dǎo)軌垂直放在磁感強度為B1=10T的勻強磁場中,導(dǎo)軌間距L=0.50m,金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運動,其速度圖象如圖(乙),若規(guī)定向右運動速度方向為正方向.從t=0時刻開始,由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10 -21kg、電量q="1.6×10" -19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小,可視為零).在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2=10T,MND相距d=10cm,B1B2方向如圖所示(粒子重力及其相互作用不計),求   
 
小題1:0到4.Os內(nèi)哪些時刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN?
小題2:粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一正離子在垂直于勻強磁場的固定光滑軌道內(nèi)做勻速圓周運動,當(dāng)磁場均勻增大時,離子動能將______;周期將______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,當(dāng)一個帶正電的粒子(重力不計)沿箭頭方向穿過該區(qū)域時,運動軌跡如圖中的實線所示,則該區(qū)域內(nèi)的磁場方向可能是( 。
A.平行紙面向右B.平行紙面向下
C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外

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同步練習(xí)冊答案