16.實(shí)驗(yàn)室需要用電子打擊靜止在P點(diǎn)的粒子,先讓電子在直線加速器中經(jīng)過電壓U加速,再?gòu)男】譕沿OO′方向水平飛出.已知OP的距離為d,OP與OO′的夾角為θ,電子的質(zhì)量為m,電量為-e,要想電子能打到P點(diǎn),可在直線加速器左側(cè)加一個(gè)垂直于紙面的磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式并說明方向.

分析 電子在電場(chǎng)中加速,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用動(dòng)能定理求出電子的速度,由牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度.

解答 解:設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電子速率為v,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R.
在電子加速過程對(duì)電子,由動(dòng)能定理得:eU=$\frac{1}{2}$mv2-0  ①
電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力作為向心力,
由牛頓第二定律得:evB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$  ②解得:R=$\frac{mv}{eB}$  ③
根據(jù)電子軌跡得到幾何關(guān)系:Rsinθ=$\fracvmfqyib{2}$  ④
解得:B=$\frac{2sinθ}cm22bjl$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$,由左手定則可知,B的方向垂直紙面向里.
答:磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為:B=$\frac{2sinθ}wfzlcgs$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$,方向:垂直紙面向里.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求磁感應(yīng)強(qiáng)度,分析清楚電子的運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用動(dòng)能定理與 牛頓第二定律即可正確解題,解題時(shí)注意幾何知識(shí)的應(yīng)用.

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:選擇題

6.關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法中正確的是(  )
A.物體在恒力的作用下一定做直線運(yùn)動(dòng)
B.物體在變力的作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.物體在恒力的作用下可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.物體在變力的作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面,其傾角θ=30°,用平行于斜面上的推力F1=5N恰能使斜面上的方木塊勻速下滑,取g=10m/s2.求:
(1)木塊的質(zhì)量m;
(2)若要使物塊以加速度a=3m/s2加速下滑,則推力應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.若將該物體的運(yùn)動(dòng)過程用s-t圖象表示出來(其中s為物體相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移),則圖中的四幅圖描述正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上升的最大高度為H.設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為F.下列說法正確的是( 。
A.小球上升的過程中動(dòng)能減少了mgH
B.小球上升和下降的整個(gè)過程中機(jī)械能減少了FH
C.小球上升的過程中重力勢(shì)能增加了mgH
D.小球上升和下降的整個(gè)過程中動(dòng)能減少了FH

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.質(zhì)量為m的人站在電梯里,如果電梯在運(yùn)動(dòng)過程中,人對(duì)電梯底部的壓力為1.2mg.則下列說法正確的是( 。
A.電梯正在以1.2g的加速度減速上升B.電梯正在以1.2g的加速度加速上升
C.電梯正在以0.2g的加速度減速下降D.電梯正在以0.2g的加速度加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路.若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng),下面的說法中正確的是( 。
A.穿過線圈a的磁通量變大
B.線圈a有收縮的趨勢(shì)
C.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說法正確的是( 。
A.溫度低的物體內(nèi)能一定小
B.溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小
C.溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
D.外界對(duì)物體做功時(shí),物體的內(nèi)能不一定增加
E.自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖中A、B氣缸的長(zhǎng)度和截面積均為30cm和20cm2,C是氣缸內(nèi)可無摩擦滑動(dòng)體積不計(jì)的活塞,D為閥門.整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成.起初閥門關(guān)閉,A內(nèi)有壓強(qiáng)pA=2.0×105Pa的氮?dú)猓珺內(nèi)有壓強(qiáng)pB=1.0×105Pa的氧氣.閥門打開后,活塞C向右移動(dòng),最后達(dá)到平衡.(假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w,環(huán)境溫度不變,連接氣缸的管道體積可忽略)求:
①活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng);
②簡(jiǎn)要說明活塞C移動(dòng)過程中A中氣體足吸熱還是放熱.

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