.如圖15-7-8所示，真空室內存在勻強磁場，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應強度的大小B=0.60 T.磁場內有一塊平面感光直板ab，板面與磁場方向平行.在距ab的距離為t=16 cm處，有一個點狀的α放射源S，它向各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s.已知α粒子的電荷與質量之比=5.0×107 C/kg.現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度.（α粒子帶正電）

圖15-7-8

20 cm


解析:

α粒子帶正電，故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運動，用R表示軌道半徑，有qvB=

由此得R=

代入數(shù)值得R=10 cm  可見，2R＞l＞R

因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過S，由此可知，某一圓軌跡在圖中N左側與ab相切，則此切點P1就是α粒子能打中的左側最遠點.為定出P1點的位置，可作平行于ab的直線cd，cd到ab的距離為R，以S為圓心，R為半徑，作弧交cd與Q點，過Q作ab的垂線，它與ab的交點即為P1.

由圖中幾何關系得：NP1= 

再考慮N的右側.任何α粒子在運動中離S的距離不可能超過2R，以2R為半徑，S為圓心作圓，交ab于N右側的P2點，此即右側能打到的最遠點.

由圖中幾何關系得NP2=

所求長度為  P1P2=NP1+NP2

代入數(shù)值得  P1P2=20 cm.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學用圖14-7-11所示電路，測繪標有“3.8 V  0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.

圖14-7-11

（1）除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：A1（量程100 mA，內阻約2 Ω）；A2（量程0.6 A，內阻約0.3 Ω）；

電壓表：V1（量程5 V，內阻約5 kΩ）；V2（量程15 V，內阻約15 kΩ）；?

滑動變阻器：R1（阻值范圍0～10 Ω）；R2（阻值范圍0～2 kΩ）；

電源：E1（電動勢為1.5 V，內阻約為0.2 Ω）；E2（電動勢為4 V，內阻約為0.04 Ω）?.

為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表________，電壓表_______，滑動變阻器_______，電源_______.（填器材的符號）

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪處RU的圖象如圖14-7-12所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_______Ω；當所加電壓為3.00 V時，燈絲電阻為_______Ω，燈泡實際消耗的電功率為_______W.

圖14-7-12

（3）根據(jù)P-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系.符合該關系的示意圖是圖14-7-13中的_______.

圖14-7-13

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科目：高中物理 來源： 題型：

在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25 m.接入電動勢E=12 V、內阻不計的電池.垂直框面放有一根質量m=0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)μ=,整個裝置放在磁感應強度B=0.8 T、垂直框面向上的勻強磁場中，如圖15-7-7所示.當調節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內時，可使金屬棒靜止在框架上？（框架與棒的電阻不計，g取10 m/s2）

圖15-7-7

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-7-8所示，真空室內存在勻強磁場，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應強度的大小B=0.60 T.磁場內有一塊平面感光直板ab，板面與磁場方向平行.在距ab的距離為t=16 cm處，有一個點狀的α放射源S，它向各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s.已知α粒子的電荷與質量之比=5.0×107 C/kg.現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度.（α粒子帶正電）

圖15-7-8

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科目：高中物理 來源： 題型：

在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25 m.接入電動勢E=12 V、內阻不計的電池.垂直框面放有一根質量m=0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)μ=,整個裝置放在磁感應強度B=0.8 T、垂直框面向上的勻強磁場中，如圖15-7-7所示.當調節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內時，可使金屬棒靜止在框架上？（框架與棒的電阻不計，g取10 m/s2）

圖15-7-7

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