如圖所示,磁感應(yīng)強度大小為B="0." 15 T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑R="0.10" m的圓形區(qū)域內(nèi),圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點O,右端跟熒光屏MN相切于x軸上的A點。置于原點O的粒子源可沿x軸正方向射出速度=" 3." 0m/s的帶正電粒子流,粒子重力不計,比荷為=" 1." 0C/kg,F(xiàn)以過O點并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場逆時針緩慢旋轉(zhuǎn),求此過程中粒子打在熒光屏上的范圍。
當(dāng)變化到的過程中,逐漸增大,s也逐漸增大;當(dāng)變化到的過程中,逐漸減小至零,s也逐漸減小至零.故粒子打在熒光屏上的范圍s為0~0. 15 m。
設(shè)粒子在磁場中沿OB弧做勻速圓周運動的半徑為r,由牛頓第二定律得


0.20 m
如圖所示,當(dāng)圓的直徑OD轉(zhuǎn)動到與x軸的夾角為時,粒子從圓形磁場中的B點射出,粒子在磁場中的偏角為,打在熒光屏上的點到x軸的距離為s,由幾何知識得

聯(lián)立解得
代入數(shù)據(jù)并化簡得m
最大時,s最大。如圖,當(dāng)D點與出射點B重合時,最大。由幾何知識
,得
求得粒子打在熒光屏上最遠點到x軸的距離為,此時
當(dāng)變化到的過程中,逐漸增大,s也逐漸增大;當(dāng)變化到的過程中,逐漸減小至零,s也逐漸減小至零.故粒子打在熒光屏上的范圍s為0~0. 15 m。
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:單選題

如圖8所示,通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運動.為了檢測出個別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于傳送帶,根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離,就能夠檢測出不合格線圈,通過觀察圖形,判斷下列說法正確的是(  )
A.若線圈閉合,進入磁場時,線圈相對傳送帶向后滑動
B.若線圈不閉合,進入磁場時,線圈相對傳送帶向后滑動
C.從圖中可以看出,第3個線圈是不合格線圈
D.從圖中可以看出,第4個線圈是不合格線圈

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在同一水平面內(nèi)有相互平行的兩條滑軌MN和PQ相距0.5m,垂直于滑軌平面豎直向上的勻強磁場的磁感強度B=1T,垂直于滑軌放置的金屬棒ab和cd的質(zhì)量分別為1 kg和2kg,每根金屬棒的電阻均為1,其它電阻不計,ab、cd與滑軌間的動摩擦因數(shù)=0.5,問:   
(1)當(dāng)作用在cd上的拉力F的功率為多少時,才能使ab棒以=10m/s的速度做勻速直線運動?   
(2)若令棒cd突然停止運動后,ab棒繼續(xù)運動直到停止的過程中(ab與cd的距離足夠大,使得ab與cd不會相碰),通過其橫截面的電量為1.9C,則在此過程中兩根金屬棒共消耗的電能是多少?   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的裝置。如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩極板間電壓為U,極板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為,一束電荷量相同的帶正電的粒子沿電容器的中心線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進入另一磁感應(yīng)強度為的勻強磁場,結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點,設(shè)a、b兩點間距離為,粒子所帶電荷量為q,且不計重力,求:

(1)粒子進入磁場時的速度v
(2)打在a、b兩點的粒子的質(zhì)量之差

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,相距20 cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面傾角為=,上面放著質(zhì)量為80 g的金屬桿ab,整個裝置放在B="0.2" T的勻強磁場中。
(1)若磁場方向豎直向下,要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上,必須通以多大的電流?
(2)若磁場方向垂直斜面向下,要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上,必須通過多大的電流?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖形光滑導(dǎo)軌的水平部分串聯(lián)有電池,導(dǎo)軌平面和水平面成α角,所在空間有豎直方向的勻強磁場.質(zhì)量為m的導(dǎo)線棒ab架在導(dǎo)軌上,和導(dǎo)軌接觸良好并保持水平靜止.a(chǎn)b所受的安培力F的大小和磁場方向是( 。
A.F=mgsinα,磁場方向向上
B.F=mgtanα,磁場方向向上
C.F=mgsinα,磁場方向向下
D.F=mgtanα,磁場方向向下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一條形磁鐵放在水平桌面上,在它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)體棒,圖中只畫出此棒的橫截面圖,并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的,在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( 。
A.磁鐵對桌面的壓力減小B.磁鐵對桌面的壓力增大
C.磁鐵受到向右的摩擦力D.磁鐵受到向左的摩擦力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場中,有一段彎成直角的金屬導(dǎo)線abc,且ab=bc=L,通有電流I.磁場的磁感應(yīng)強度為B,且與金屬導(dǎo)線所在平面垂直.則該通電導(dǎo)線受到的安培力大小為( 。
A.0B.
1
2
BIL
C.
2
BIL
D.2BIL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣.當(dāng)MN中電流突然增大時,線圈所受安培力的合力方向( 。
A.向左B.向右
C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

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