如圖所示,一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一速度方向與ad邊夾角為30°,大小為v0的帶正電粒子,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng),ab邊足夠長(zhǎng),粒子重力不計(jì),求粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0的大小范圍.

試題分析:粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)其軌跡恰好與ab邊相切時(shí),軌跡半徑最小,對(duì)應(yīng)的速度最。(dāng)其軌跡恰好與cd邊相切時(shí),軌跡半徑最大,對(duì)應(yīng)的速度最大,由幾何知識(shí)求出,再牛頓定律求出速度的范圍.
若粒子速度為,則,所以有
設(shè)圓心在處對(duì)應(yīng)圓弧與ab邊相切,相應(yīng)速度為,將代入上式可得
同理,設(shè)圓心在處對(duì)應(yīng)圓弧與cd邊相切,相應(yīng)速度為,則,將代入上式可得,所以粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0應(yīng)滿足
 
考點(diǎn):
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題一般程序是1、畫軌跡:確定圓心,幾何方法求半徑并畫出軌跡. 2、找聯(lián)系:軌跡半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度聯(lián)系;偏轉(zhuǎn)角度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系,時(shí)間與周期聯(lián)系.3、用規(guī)律:牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,正方型容器處在垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一束電子從a孔沿ab射入容器中,其中一部分從c孔射出,另一部分從d孔射出,則(      )
A.電子速率之比為vcvd=2︰1
B.電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為tctd=1︰2
C.電子在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為acad=2︰1
D.電子在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為acad= 1︰1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

當(dāng)一帶正電q的粒子以速度V沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管,若不計(jì)重力, 說(shuō)法正確的是(    )
A.帶電粒子速度大小不變但方向改變
B.帶電粒子速度大小改變但方向不變
C.帶電粒子速度大小和方向都不變
D.帶電粒子速度方向和方向都改變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=0時(shí)刻,一電子以速度經(jīng)過(guò)x軸上的A點(diǎn),沿軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)。A點(diǎn)坐標(biāo)為 ,其中R為電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。不計(jì)重力影響,則以下結(jié)論正確的是(    )
A.電子經(jīng)過(guò)y軸時(shí),速度大小仍為
B.電子在時(shí),第一次經(jīng)過(guò)y軸
C.電子第一次經(jīng)過(guò)y軸的坐標(biāo)為
D.電子第一次經(jīng)過(guò)y軸的坐標(biāo)為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速后沿虛線方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中圓內(nèi)),由圖中實(shí)線方向出磁場(chǎng),最后打在屏上P點(diǎn)。則磁場(chǎng)的方向?yàn)?br />
A.垂直紙面向外B.垂直紙面向內(nèi)
C.平行紙面向上D.平行紙面向右

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是(     )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示寬度為d、厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)有電流I通過(guò)金屬板時(shí),在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面A’ 間產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng).若金屬板內(nèi)自由電子密度為n,則產(chǎn)生的電勢(shì)差U=______________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖8所示,一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T0,軌道平面位于紙面內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知軌道半徑并不因此而改變,則  (  )
A.若磁場(chǎng)方向指向紙里,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0
B.若磁場(chǎng)方向指向紙里,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0
C.若磁場(chǎng)方向指向紙外,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0
D.若磁場(chǎng)方向指向紙外,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于T0

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知兩粒子的動(dòng)量大小相等。下列說(shuō)法正確的是
A.若q1=q2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等
B.若m1=m2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定相等
C.若q1≠q2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定不相等
D.若m1≠m2,則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定不相等

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