如圖所示，為一磁約束裝置的原理圖，圓心為原點(diǎn)O、半徑為R0的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一束質(zhì)量為m、電量為q、動(dòng)能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0、R0)的A點(diǎn)沿y負(fù)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，粒子全部經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)，方向沿x軸正方向。當(dāng)在環(huán)形區(qū)域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，上述粒子仍從A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅱ后從Q點(diǎn)第2次射入?yún)^(qū)域Ⅰ，已知OQ與x軸正方向成600。不計(jì)重力和粒子間的相互作用。求：

    (1)區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大�。�

(2)若要使所有的粒子均約束在區(qū)域內(nèi)，則環(huán)形區(qū)域Ⅱ中B2的大小、方向及環(huán)形半徑R至少為大；

(3)粒子從A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入后至再次以相同的速度經(jīng)過A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期。

 



解 (1)設(shè)在區(qū)域Ⅰ內(nèi)軌跡圓半徑為 = R0; （1分）

  （1分）  （1分）∴（1分）

(2)設(shè)粒子在區(qū)域Ⅱ中的軌跡圓半徑為，部分軌跡如圖，有幾何關(guān)系知：    （2分），    ，（1分）

，（1分）

方向與相反，即垂直xoy平面向外（1分）

由幾何關(guān)系得，（2分） 

即（1分）

(3)軌跡從A點(diǎn)到Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)圓心角，要仍從A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入，需滿足;   ,即取最小整數(shù)m=5，n=12    （3分）

,其中（2分）

代入數(shù)據(jù)得（1分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)T型電路如圖所示，電路中的電阻,R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω .另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則(  )

 A.當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40         

 B. 當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40

C. 當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)， cd兩端的電壓為80 V

D. 當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)， ab兩端的電壓為80 V

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖8所示，O1O2為帶電平行板電容器的中軸線，三個(gè)相同的帶電粒子沿軸線射入兩板間．粒子1打到B板的中點(diǎn)，粒子2剛好打在B板邊緣，粒子3從兩板間飛出，設(shè)三個(gè)粒子只受電場(chǎng)力作用，則(　　)

A．三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為t1＜t2＝t3

B．三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為t1＝t2＞t3

C．三個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的初速度關(guān)系為v1＝v2＝v3

D．三個(gè)粒子在飛行過程中動(dòng)能的變化量關(guān)系為ΔE1＞ΔE2＞ΔE3

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科目：高中物理 來源： 題型：


電磁泵在目前的生產(chǎn)科技中得到了廣泛應(yīng)用。如圖5所示是電磁泵的原理圖，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，ab邊長(zhǎng)為L，兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為a的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ，在進(jìn)口處接入電導(dǎo)率為σ(電阻率的倒數(shù))的導(dǎo)電液，泵體所在處有方向垂直向外的磁場(chǎng)B，泵體的上下兩表面接在電壓恒為U的電上。則

A．泵體上表面應(yīng)接電負(fù)極

    B．通過泵體的電流I = UL/σ

    C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒被抽液體的質(zhì)量就越大

D．增大導(dǎo)電液σ，電磁驅(qū)動(dòng)力所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)越小

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖11甲電路所示，電阻R兩端的電壓U與通過該電阻的電流I的變化關(guān)系如圖11乙所示，電電動(dòng)勢(shì)為7.0 V，內(nèi)阻不計(jì)。電阻R1＝1000 Ω，且阻值不隨溫度變化。若改變R2，使AB與BC間的電壓相等，則此時(shí)

A．R的阻值為1000 Ω

B．R的阻值為400Ω

C．通過R的電流為2.5 mA

D．通過R的電流為2.0 mA

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科目：高中物理 來源： 題型：


一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大

小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（   ）

A．          B．          C．           D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度大小變?yōu)?0m/s．在這段時(shí)間內(nèi)物體的（　�。�

A．位移的大小可能小于4m

B．位移的大小可能大于10m

C．加速度的大小可能小于4m/s2

D．加速度的大小可能大于10m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖6所示，直線OAC為一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線，若A、B的橫坐標(biāo)為1A，那么AB線段表示的功率等于（      ）

       A．1W                    

B．２W

       C．3W                    

D．2.5W

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科目：高中物理 來源： 題型：


實(shí)驗(yàn)室中常用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)電流的大小，有時(shí)用一個(gè)不方便，須用兩個(gè)阻值不同的滑動(dòng)變阻器，一個(gè)作粗調(diào)（被調(diào)節(jié)的電流變化大），一個(gè)作微調(diào)（被調(diào)節(jié)的電流變化�。�。使用時(shí)聯(lián)接方式可以是串聯(lián)、也或以是并聯(lián)，如圖所示，則

A、串聯(lián)時(shí)，阻值大的作粗調(diào)             B、串聯(lián)時(shí)，阻值大的作微調(diào)

C、并聯(lián)時(shí)，阻值大的作微調(diào)             D、并聯(lián)時(shí)，阻值大的作粗調(diào)

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