满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,条形区域AA′BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的...

如图所示,条形区域AA′BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的大小为0.3T,AA′、BB′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,宽度d=1m.一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿着与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在磁场区域内的运动时间t0=4×10﹣6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出磁场.取π=3,不计粒子所受重力.求:

满分5 manfen5.com

(1)粒子的比荷满分5 manfen5.com

(2)速度v0和v1的大小.

 

(1)3.33×106 C/kg; (2)6.67×105m/s,2×106m/s 【解析】 试题分析:根据圆周运动的周期公式结合t=T解得粒子的比荷,应用洛伦兹力提供向心力解出粒子运动的半径表达式,结合数学关系式解得速度. 【解析】 (1)若粒子的速度小于某一值v0时,则粒子不能从BB′离开磁场区域,只能从AA′边离开,无论粒子速度大小,在磁场中运动的时间相同,轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹). 粒子在磁场区域内做圆周运动的圆心角均为φ1=240°,运动时间:t0= 又 T= 解得:=3.33×106 C/kg (2)当粒子速度为v0时,粒子在磁场内的运动轨迹刚好与BB′边界相切,此时有 R0+R0sin30°=d ① 又 qv0B= ② 由①②解得:v0=6.67×105m/s 当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出磁场区域,此时轨迹所对圆心角φ2=30°,由R1sin30°=d ③ 又由洛伦兹力提供向心力得:qv1B= ④ 由③④解得:v1=2×106m/s 答:(1)粒子的比荷为3.33×106 C/kg; (2)速度v0为6.67×105m/s和v1为2×106m/s. 【点评】本题解题的关键在于画出粒子运动轨迹,分析粒子圆周运动周期与磁场变化周期的关系.粒子圆周运动的时间往往根据轨迹的圆心角与周期的关系确定,t=T,θ为转过的圆心角.    
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽L=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数为满分5 manfen5.com,整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为,满分5 manfen5.com,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电的粒子以速度v从MN板边缘沿平行于板的方向射人两板问,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.求:

满分5 manfen5.com

(1)两金属板间所加电场的场强大小.

(2)匀强磁场的磁感府强度B的大小.

 

查看答案

如图所示,一个质量为m、带电量为+q的小球,以初速度v0自h高度处水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为g.

满分5 manfen5.com

(1)若在空间竖直方向加一个匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,求该匀强电场的场强E的大小;

(2)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,小球水平抛出后恰沿圆弧轨迹运动,落地点P到抛出点的距离为满分5 manfen5.comh,求该磁场磁感应强度B的大小.

 

 

查看答案

一小滑块带有q=5×10﹣4C的电荷放置在倾角α=30°的光滑绝缘斜面上,斜面置于磁感应强度的大小B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时的速度为3.5m/s时,恰好离开斜面,g取10m/s2,结果保留两位有效数字,则:

满分5 manfen5.com

(1)小滑块带何种电荷?

(2)小滑块质量多大?

(3)该斜面的长度至少多长?

 

查看答案

如图所示,在倾角为α的光滑固定斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,则外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.B=mg满分5 manfen5.com,方向竖直向下

B.B=mg满分5 manfen5.com,方向竖直向上

C.B=mg满分5 manfen5.com,方向垂直斜面向下

D.B=mg满分5 manfen5.com,方向垂直斜面向上

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.