(8分)一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子以某一初速射入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)寬度為L),要使此帶電粒子穿過(guò)這個(gè)磁場(chǎng),則帶電粒子的初速度應(yīng)為多大?

   

解析

如果帶電粒子帶正電,帶電粒子在磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與磁場(chǎng)右邊界相切時(shí),軌道半徑R-Rcosθ=L

R=,又R=

則速度v=,即帶電粒子要穿過(guò)磁場(chǎng),速度要大于

如果帶電粒子帶負(fù)電,帶電粒子在磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與磁場(chǎng)右邊界相切時(shí),軌道半徑R+Rcosθ=L,R= 

則速度v=,帶電粒子要穿過(guò)磁場(chǎng),速度要大于

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m,帶電量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),假設(shè)t=0時(shí)刻物體在軌跡最低點(diǎn)且重力勢(shì)能為零,電勢(shì)能也為零,那么,下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在第四象限中存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計(jì)重力)在y軸上的A點(diǎn)以平行x軸的初速度v0射人電場(chǎng)區(qū),然后從電場(chǎng)區(qū)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),又從磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū),并通過(guò)x軸上P點(diǎn)和Q點(diǎn)各一次,已知P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(b,0),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上o點(diǎn)套有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)到+Q的距離相等,oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的o點(diǎn)由靜止釋放后,通過(guò)a點(diǎn)的速率為
3gh1
.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A、小環(huán)通過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度大小相等
B、小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率為
g(3h1+2h2)
C、小環(huán)在oa之間的速度不斷增大
D、小環(huán)從o到b,電場(chǎng)力做的功可能為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在寬度為L(zhǎng)的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m,帶電量為+q的滑塊(可看成點(diǎn)電荷),從距該區(qū)域?yàn)長(zhǎng)的絕緣水平面上以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.
(1)若該區(qū)域電場(chǎng)為水平方向,并且用速度傳感器測(cè)得滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同,求該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向,以及滑塊滑出該區(qū)域的速度;
(2)若該區(qū)域電場(chǎng)為水平方向,并且用速度傳感器測(cè)得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0,求該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向;
(3)若將該區(qū)域電場(chǎng)改為豎直方向,測(cè)出滑塊到達(dá)出口處速度為
v0
2
(此問(wèn)中取v0=2
μgL
),再將該區(qū)域電場(chǎng)反向后,發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出,求滑塊所停位置距左邊界多遠(yuǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,直角坐標(biāo)平面xOy內(nèi)有一條直線AC過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O與x軸成45°夾角,在OA與x軸負(fù)半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,在OC與x軸正半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為q(q>0)的帶電粒子以速度v從位于直線AC上的P點(diǎn),坐標(biāo)為(L,L),豎直向下射出,經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),此帶電粒子每經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間T,會(huì)再將回到P點(diǎn),已知距感應(yīng)強(qiáng)度B2=
mv
qL
.(不計(jì)粒子重力)
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,并求出勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1與B2的比值;(B1、B2磁場(chǎng)足夠大)
(2)求出帶電粒子相鄰兩次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔T;
(3)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B2不變,改變B1的大小,但不改變其方向,使B1=
mv
2qL
.現(xiàn)從P點(diǎn)向下先后發(fā)射速度分別為
v
4
v
3
的與原來(lái)相同的帶電粒子(不計(jì)兩個(gè)帶電粒子之間的相互作用力,并且此時(shí)算作第一次經(jīng)過(guò)直線AC),如果它們第三次經(jīng)過(guò)直線AC時(shí)軌跡與AC的交點(diǎn)分別 記為E點(diǎn)和F點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),試求EF兩點(diǎn)間的距離.
(4)若要使(3)中所說(shuō)的兩個(gè)帶電粒子同時(shí)第三次經(jīng)過(guò)直線AC,問(wèn)兩帶電粒子第一次從P點(diǎn)射出時(shí)的時(shí)間間隔△t要多長(zhǎng)?

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