如圖所示,在邊長(zhǎng)為
3
L和L的矩形abcd區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶正電粒子從a點(diǎn)沿與ab成30°角的方向射入磁場(chǎng)后,經(jīng)時(shí)間t從d點(diǎn)射出.粒子的質(zhì)量為m,電量為q.若再加一個(gè)平行紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng),使該粒子能從c點(diǎn)射出,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(不計(jì)粒子的重力)
分析:根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡的情況,畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,找出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角的大小可以求得粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.要從c點(diǎn)射出,應(yīng)有qE=Bqv.
解答:解:粒子從d點(diǎn)射出運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)120°
據(jù)題意有t=
T
3


帶電粒子的洛倫茲力提供向心力得:qvB=
mv2
R

得:R=
mv
qB

又:T=
2πR
v
=
2πm
qB

由軌跡圖可得:粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑R=
1
2
L
sin60°
=
3
l
3

所以:v=
3
qBL
3m

要從c點(diǎn)射出,應(yīng)有qE=Bqv
聯(lián)立以上各式,得電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=Bv=
4
3
π2mL
27qt2
,方向垂直于ac向下.
答:電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為
4
3
π2mL
27qt2
,方向垂直于ac向下.
點(diǎn)評(píng):根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡的情況,找出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角的大小可以求得粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(A)如圖所示,在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
3
3
T、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一束比荷
q
m
=102C/kg帶正電粒子,從AC邊中點(diǎn)P以平行于CD邊的某一速度射入磁場(chǎng),粒子的重力可忽略不計(jì).
(1)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v0=10m/s,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)若粒子能從AC邊飛出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)為使粒子能從CD邊飛出磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為T0;若撤去磁場(chǎng),只保留電場(chǎng),其他條件不變,該帶電粒子穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為
1
2
T0;若撤去電場(chǎng),只保留磁場(chǎng),其他條件不變,那么,該帶電粒子穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間應(yīng)該是( 。

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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,在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向垂直紙面向外,一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的正方形形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過
T
8
導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這
T
8
時(shí)間內(nèi)( 。

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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,在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向垂直紙面向外,一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的單匝正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合,導(dǎo)線框的電阻為R.現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過八分之一T 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這八分之一T 時(shí)間內(nèi)(  )

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科目:高中物理 來(lái)源:江蘇模擬題 題型:計(jì)算題

如圖所示,在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以某一速度從AC邊中點(diǎn)P、平行于CD邊垂直磁場(chǎng)射入,粒子的重力可忽略不計(jì)。
(1)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v0,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)若粒子能從AC邊飛出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)為使粒子能從CD邊飛出磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小應(yīng)滿足什么條件?

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