【題目】如圖所示,圓心為 O,半徑為 R 的圓形區(qū)域中有垂直紙面向里的勻 強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。質(zhì)量為 m、電量為 q 的帶正電微粒從圓周上 M 點沿 半徑 MO 方向射入磁場,射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了 120°,不計微粒重力求:

(1)微粒入射速度大小。

(2)微粒在磁場中運(yùn)動的時間。

(3)若將微粒的入射速度增大為原來的 3 倍,求射出點和入射點 M 之間的距 離。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,畫出軌跡,由幾何知識求出半徑.洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出速度.定圓心角,求時間.

(1)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為r,由幾何關(guān)系有:r=Rtan30°=

qvB=

解得粒子的入射速度:v=

(2)因為速度偏轉(zhuǎn)角為120°,所以對應(yīng)的圓心角120°,則微粒運(yùn)動時間為t=T,

粒子運(yùn)動的周期為:T=

解得t=

因為速度變成原來3倍,所以粒子運(yùn)動半徑r′也變成原來3倍即r′=

則由幾何關(guān)系可得入射點與射出點距離為:d=2R·sin60°=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負(fù)極,沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實驗”,若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05m,電源的電動勢為E=3V,內(nèi)阻r=0.1Ω,限流電阻R0=4.9Ω,玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.9Ω,閉合開關(guān)后當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時電壓表的示數(shù)為1.5V,則(不計一切摩擦阻力)( )

A. 由上往下看,液體做逆時針旋轉(zhuǎn)

B. 液體所受的安培力大小為1.5N

C. 閉合開關(guān)后,液體熱功率為0.081W

D. 閉合開關(guān)10s,液體具有的動能是3.69J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,傾斜置于勻強(qiáng)磁場中。磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,斷開開關(guān)S,將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放。經(jīng)時間t,金屬棒的速度大小為v1,此時閉合開關(guān),最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動。已知金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r,其他電阻均不計,重力加速度為g。則下列說法正確的是

A. 導(dǎo)軌與水平面夾角α的正弦值為

B. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

C. 金屬棒的速度從變至恰為的過程,金屬棒一定做加速度減小的加速運(yùn)動

D. 金屬棒的速度從變至恰為的過程,金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為2:1,原線圈接在u=220sin100πt(V)的交流電源上,副線圈一端接有R=55Ω的負(fù)載電阻、熔斷電流為1A的保險絲和一個燈泡D,電流表為理想電表。下列說法正確的是(  )

A. S斷開時,原線圈中電流表的讀數(shù)為1A

B. S斷開時,原線圈中的輸入功率為220W

C. 副線圈中輸出交流電的周期為50s

D. S閉合時,燈泡D正常發(fā)光,原線圈中電流表讀數(shù)不會超過1.5A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,真空中兩個帶電量均為+Q 的點電荷固定在 A、B 亮點,它 們之間的距離為 8d,O 點是它們連線的中點。C、D 是連線中垂線 MN 上關(guān)于 O 點對稱的兩點。AC MN 的夾角是 53°,空間中還有一勻強(qiáng)電場。將一試探負(fù)電荷放置在 C 點時恰能保持靜止。已知靜電力常量為 k、試探電荷的比荷為μ。(已知 sin53°=0.8,cos53°=0.6,不考慮電荷的重力)

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度 E 的大小及方向。

(2)給該試探電荷某一初速度,使其從 C 點沿 MN 恰能運(yùn)動到 D 點,求初速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,帶正電粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中。MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓UMN,兩板間電場可看作是均勻的,且兩板外無電場。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,分界線為CDEF為屏幕。金屬板間距為d,長度為l,磁場的寬度為d。已知B=2. 5xl0-3Tl=d=0.2m,每個帶正電粒子的速度v0=105m/s,比荷= l02C/kg,MN板間最大電壓U=75V,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的。取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(l)帶電粒子進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動的最小半徑;

(2)帶電粒子向上偏轉(zhuǎn)射出電場的最大速度;

(3)帶電粒子打在屏幕上的范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用速度傳感器與計算機(jī)結(jié)合,可以自動作出物體運(yùn)動的圖象.某同學(xué)在一次實驗中得到的運(yùn)動小車的速度時間圖象如圖所示,以下說法正確的是

A. 小車的加速度先增加,后減小

B. 小車運(yùn)動的最大速度約為0.9m/s

C. 小車的位移一定大于8m

D. 小車做曲線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ACD、EFG為兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌,它們被豎直固定在絕緣水平面上,CDGF面與水平面成θ角.兩導(dǎo)軌所在空間存在垂直于CDGF平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.兩根質(zhì)量均為m、長度均為L的金屬細(xì)桿abcd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩金屬細(xì)桿的電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計.當(dāng)ab以速度v1沿導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動時,cd桿正好以速度v2向下勻速運(yùn)動,重力加速度為g.以下說法正確的是

A. 回路中的電流強(qiáng)度為

B. ab桿所受摩擦力為mgsinθ

C. cd桿所受摩擦力為

D. μv1大小關(guān)系滿足= tanθ+

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩帶正電粒子質(zhì)量相等,電荷量之比為1:4.兩粒子在O上方同一位置沿垂直電場方向射入平行板電容器中,分別打在C、D兩點,OC=CD忽略粒子重力及粒子間的相互作用,下列說法正確的是( )

A. A和B在電場中運(yùn)動的時間之比為1:2

B. A和B運(yùn)動的加速度大小之比為4:1

C. A和B的初速度大小之比為1:4

D. A和B的位移大小之比為1:2

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