（18分）如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ =450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求

（1）磁場的磁感應強度；

（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；

（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）。

 

【答案】

（1）B=（2）cosα=，（3）

【解析】

試題分析：1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設粒子的軌道半徑為R，磁場的磁感應

強度為B,則

qvB=m      （3分）

如下圖實線所示，由幾何關系

d=2Rcos450      （3分）

解得 B=       （2分）

（2）如上圖虛線所示，由幾何關系

d=Rcos300+Rcosα       （2分）

解得  cosα=      （2分）

(3) 能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域,如圖中兩圓弧間斜線部分所示，由幾何關系

R2- (d-R)2 =(PM)2        （2分）

兩個圓弧與水平線之間圍成的面積是相等的，所以所求區(qū)域面積與矩形PQMN的面積

         （2分）

解得        （2分）

考點：本題考查了帶電粒子在磁場中的圓周運動規(guī)律

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里．y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0～1800范圍內變化的帶負電的粒子．已知θ=45°時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用．求：
（1）磁場的磁感應強度；
（2）若θ=30°，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；
（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013貴州六校聯(lián)考）如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ =450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求：

（1）磁場的磁感應強度；

（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角 （可用三角函數(shù)、根式表示）；

（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012～2013河北滄州市五校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ=450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求：

（1）磁場的磁感應強度；

（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；

（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年吉林省長春150中高三（上）第四次周考物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里．y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0～180范圍內變化的帶負電的粒子．已知θ=45°時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用．求：
（1）磁場的磁感應強度；
（2）若θ=30°，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；
（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案