⑵如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點從磁場中射出,出射方向與半圓在Q點切線方向的夾角為φ(如圖)。求入射粒子的速度。
⑴由于粒子在P點垂直射入磁場,故圓弧軌道的圓心在AP上,AP是直徑。
設(shè)入射粒子的速度為v1,由洛倫茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得:
                   
解得:
⑵設(shè)O/是粒子在磁場中圓弧軌道的圓心,連接O/Q,設(shè)O/Q=R/。
由幾何關(guān)系得: 

由余弦定理得:
解得:
設(shè)入射粒子的速度為v,由
解出:
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,為一對固定的平行金屬導(dǎo)軌,其電阻忽略不計。導(dǎo)軌左端連接一定值電阻,右端通過導(dǎo)線連接著一對固定的平行金屬板,金屬板板長和板間距離均為,且金屬板間距離恰好是兩導(dǎo)軌間距離的倍。導(dǎo)軌和金屬板間存在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小未知的勻強磁場。金屬板左端正中間處有一電子源,不斷地沿水平向右方向發(fā)射速率恒為的電子,電子恰好沿下極板右端飛出。為保證電子沿水平方向運動,可在導(dǎo)軌上加一輕質(zhì)金屬桿,其阻值為,使其在金屬導(dǎo)軌上無摩擦的左右滑動。已知電子的質(zhì)量為,電量為,不考慮電子的重力及電子間的的相互作用。
(1)為使電子沿水平方向運動,請定性描述金屬桿的運動情況;
(2)使金屬桿ab保持上述的速度運動,則作用在桿上的拉力做功的功率為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在磁感應(yīng)強度是4.0×10-2 T的勻強磁場中,有一條與磁場方向垂直的導(dǎo)線ab,導(dǎo)線長為8 cm,通有2.5 A的電流,方向由a到b,如圖所示.試求導(dǎo)線所受安培力的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強度為B,寬為d的勻強磁場中,穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角為300,求:

(1)電子的質(zhì)量;

 

 
(2)電子穿過磁場所用的時間。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平間的夾角為,導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,OO’為磁場邊界,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距OO’為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。
(1)若ab桿在平行于斜面的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動,其速度一位移關(guān)系圖像如圖乙所示,則在經(jīng)過位移為3L的過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?
(2)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度是多少?
(3)若磁感應(yīng)強度B=B0+kt(k為大于0的常數(shù)),要使金屬桿ab始終靜止在導(dǎo)軌上的初始位置,試分析求出施加ab桿的平行于斜面的外力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)粒子在磁場中運動的時間;
(2)圓形磁場區(qū)域的最小半徑;
(3)若磁場區(qū)域為正三角形且磁場方向垂直紙面向里,粒子運動過程中始終不碰到豎直擋板,其他條件不變,求:此正三角形磁場區(qū)域的最小邊長。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,坐標(biāo)平面的第Ⅳ象限內(nèi)存在大小為E、方向堅直向上的勻強電場,第I象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。足夠長的擋板MN垂直y軸放置且距原點O的距離為d。一質(zhì)量為m(不計重力)、帶電量為-q的粒子若自距原點O為L的A點以大小為,方向沿x軸正方向的速度進入磁場,則粒子恰好到達(dá)O點而不進入電場,F(xiàn)該粒子仍從A點進入磁場,但初速度大小為,為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上,求粒子在A點進入磁場時:
    (1)其速度方向與y軸正方向之間的夾角。
(2)粒子到達(dá)擋板上時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(甲)所示,兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近,上面分別開有小孔 OO',水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好,且導(dǎo)軌垂直放在磁感強度為B1=10T的勻強磁場中,導(dǎo)軌間距L=0.50m,金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運動,其速度圖象如圖(乙),若規(guī)定向右運動速度方向為正方向.從t=0時刻開始,由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10 -21kg、電量q="1.6×10" -19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小,可視為零).在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2=10T,MND相距d=10cm,B1B2方向如圖所示(粒子重力及其相互作用不計),求   
 
小題1:0到4.Os內(nèi)哪些時刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN?
小題2:粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑.整個管道處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中,磁感應(yīng)強度方向與管道垂直.現(xiàn)給帶電球體一個水平速度v0,則在整個運動過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為( 。
A.0B.
1
2
m(
mg
qB
)
2
C.
1
2
mv02
D.
1
2
m[v02-(
mg
qB
)
2
]

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