如圖所示,矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為L(zhǎng)/2,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m,電量為e的電子沿著矩形磁場(chǎng)的上方邊界射入磁場(chǎng),欲使該電子由下方邊界穿出磁場(chǎng),已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:

(1)電子速率v的取值范圍?

(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化范圍.

(1) (2)

【解析】

試題分析:(1)由幾何知識(shí)可知,電子要從下方邊界穿出磁場(chǎng),電子的最小軌道半徑為:,

最大軌道半徑為:,,解得:,

電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:,

解得:,,則電子的速率范圍是:;

(2)電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角:,,則:θ2=53°,

電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:,,

電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間范圍:;

考點(diǎn):考查了帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)靜止地放在半徑為R、質(zhì)量為M的半球體上,質(zhì)點(diǎn)與半球體間粗糙,質(zhì)點(diǎn)與球心的連線與水平地面的夾角為,則

A.地面對(duì)半球體的摩擦力方向水平向左

B.地面對(duì)半球體的支持力大小為(M+m)g

C.質(zhì)點(diǎn)受到半球體對(duì)它的摩擦力大小為mgcos

D.質(zhì)點(diǎn)受到半球體對(duì)它的支持力大小為mgcos

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如圖所示,某同學(xué)在做“研究勻速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中X1=7.04cm、X2=7.68cm、X3=8.32cm、X4=8.96cm、X5=9.60cm、X6=10.24cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是________m/s,加速度的大小是_________m/s2。

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初速度為0的電子經(jīng)電壓U1加速后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),離開電場(chǎng)時(shí)的偏移量是Y,偏轉(zhuǎn)板間距d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長(zhǎng)為L(zhǎng),為了提高偏轉(zhuǎn)的靈敏度(每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量即Y/ U2),可采用下列哪些辦法

A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 B.盡可能使板長(zhǎng)L短一些

C.盡可能使d小一些 D.使加速電壓U1變小一些

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有兩個(gè)完全一樣的金屬小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷),帶電量QA=2×10-9C,QB=-3×10-9C,固定于相距為r的兩點(diǎn)上,作用力為F,用一帶絕緣柄的不帶電的并與A、B等大的金屬球C去接觸A,再同B接觸,最后移去C,則A、B間的作用力大小變?yōu)椋? )

A. B. C. D.

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如圖所示,豎直平面內(nèi)1/4光滑圓弧軌道半徑為R,等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),頂點(diǎn)C恰好位于圓周最低點(diǎn),CD是AB邊的中垂線。在A、B兩頂點(diǎn)上放置一對(duì)等量異種電荷。現(xiàn)把質(zhì)量為m帶電荷量為+Q的小球由圓弧的最高點(diǎn)M處?kù)o止釋放,到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0 。不計(jì)+Q對(duì)原電場(chǎng)的影響,取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì),靜電力常量為k,則( )

A.小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒

B.C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等

C.M點(diǎn)電勢(shì)為

D.小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)C處的壓力大小為

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下列關(guān)于歐姆表的說(shuō)法中正確的是( )

A.歐姆表的每一檔測(cè)量范圍都是0到“∞”

B.紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相聯(lián),黑表筆與表內(nèi)電池正極相聯(lián)

C.“∞”刻度一般在刻度盤的右端

D.用歐姆表測(cè)電阻時(shí),指針越靠近右邊誤差越小

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A B C D

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(1)線框下端進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。

(2)線框下端即將離開磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度。

(3)若線框上端離開磁場(chǎng)時(shí)線框恰好保持平衡,求線框離開磁場(chǎng)的過(guò)程中流經(jīng)線框電量q和線框完全通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量Q。

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