（14分）如圖所示，在空間有一坐標系xoy，直線OP與x軸正方向的夾角為，第一象限內(nèi)有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域I和II，直線OP是它們的邊界，OP上方區(qū)域I中磁場的磁感應強度為B。一質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子（不計重力）以速度v從O點沿與OP成角的方向垂直磁場進入?yún)^(qū)域I，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域I和II后，恰好垂直打在x軸上的Q點（圖中未畫出），試求：
（1）區(qū)域II中磁場的磁感應強度大��；
（2）Q點的坐標。
（1）
（2）x
（1）設質(zhì)子在磁場I和II中做圓周運動的軌道半徑分別為和，區(qū)域II中磁感應強度為，由牛頓第二定律
 ①（2分）
 ②（2分）
粒子在兩區(qū)域運動的軌跡如圖所示，

由幾何關系可知，質(zhì)子從A點出磁場I時的
速度方向與OP的夾角為300，故質(zhì)子在磁場I中軌跡的圓心角為   
則為等邊三角形                     ③（2分）
                               ④（2分）
由①②③④解得區(qū)域II中磁感應強度為         （2分）
（2）Q點坐標   （2分）  故 x   （2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在坐標原點O處，能向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶正電粒子。在O點右側有一半徑為R的圓形薄板，薄板中心O′位于x軸上，且與x軸垂直放置，薄板的兩端M、N與原點O正好構成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，速率為v，重力不計。
（1）要使y軸右側所有運動的粒子都能打到薄板MN上，可在y軸右側加一平行于x軸的勻強電場，則場強的最小值E0為多大？在電場強度為E0時，打到板上的粒子動能為多大?
（2）要使薄板右側的MN連線上都有粒子打到，可在整個空間加一方向垂直紙面向里的勻強磁場，則磁場的磁感應強度不能超過多少（用m、v、q、R表示）?若滿足此條件，從O點發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如題圖所式，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強磁場，有5個帶點粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進入磁場，在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動軌跡為相應的圓弧，，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示。
粒子編號
質(zhì)量
電荷量（q>0）
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
-2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v
 
由以上信息可知，從圖中abc處進入的粒子對應表中的編號分別為
A.3,5,4                      B.4,2,5
C.5,3,2                      D.2,4,5

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，把一裝有Na2SO4導電溶液的圓形玻璃器皿放入磁場中，玻璃器皿的中心放一個圓柱形電極，沿器皿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把兩電極分別與電池的正、負極相連，對于導電溶液中正、負離子的運動，下列說法中正確的是    （   ）
A．正離子沿圓形玻璃器皿的半徑向邊緣內(nèi)壁移動
B．負離子做順時針方向的螺旋形運動
C．正、負離子均做順時針方向的螺旋形運動
D．正、負離子均做逆時針方向的螺旋形運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在xOy平面內(nèi)，x>0的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B=0.4T；
x < 0的區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m = 4.0×10－9kg，帶電量為
q = 2.0×10－7 C的正粒子從x軸正方向上的M點以速度v0=20m/s進入磁場，如圖所示，v0與x軸正方向的夾角θ=45°，M點與O點相距為l=m。已知粒子能以沿著y軸負方向的速度垂直穿過x軸負半軸上的N點，不計粒子重力。求：
（1）粒子穿過y軸正半軸的位置以及穿過y軸正半軸時速度與y軸的夾角；
（2）  x<0區(qū)域電場的場強；
（3）試問粒子能否經(jīng)過坐標原點O? 若不能，請說明原因；若能，請求出粒子從M點運動到O點所經(jīng)歷的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15-5-25所示，一半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場，磁感應強度為B，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正粒子(不計重力)以速度為v從筒壁的A孔沿半徑方向進入筒內(nèi)，設粒子和筒壁的碰撞無電荷量和能量的損失，那么要使粒子與筒壁連續(xù)碰撞，繞筒壁一周時恰好又從A孔射出，問：

圖15-5-25
(1)磁感應強度B的大小必須滿足什么條件？
(2)粒子在筒中運動的時間為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖15-2-16所示，水平放置的光滑金屬導軌M、N，平行地置于勻強磁場中，間距為d，磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面夾角為α.金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導軌上且與導軌垂直，電源電動勢為E，定值電阻為R，其余部分電阻不計.則當電鍵K合上時，棒ab受到的安培力的大小為_____________，方向為_____________，棒的加速度大小為_____________.

圖15-2-16

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強磁場與半圓形軌道所在的平面垂直。一個帶正電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點M滑下，則下列說法中正確的是（    ）
A．滑塊經(jīng)過最低點時的速度與磁場不存在時相等
B．滑塊從M點滑到最低點所用的時間與磁場不存在時相等
C．滑塊從左往右與從右往左經(jīng)過最低點時，所受洛倫茲力相同
D．滑塊從左往右與從右往左經(jīng)過最低點時，向心加速度相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)子和a粒子由靜止開始，經(jīng)同一電場加速后，沿垂直于磁場的方向射入同一勻強磁場中，則質(zhì)子和a粒子在磁場中運動的各量之間的關系，正確的是：（     ）
A．速率之比為：1B．周期之比為1：2
C．半徑之比為：1D．向心力之比為：1

查看答案和解析>>

同步練習冊答案