如圖所示,abcd是長為2L、寬為L的長方形區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在ab邊中點(diǎn)M有一粒子源,該粒子源能不斷地向區(qū)域內(nèi)發(fā)出質(zhì)量為、電量大小為q的帶負(fù)電的粒子,粒子速度的大小恒定,沿紙面指向各個(gè)方向,不計(jì)粒子重力。其中垂直于ab邊入射的粒子恰能從ad邊中點(diǎn)N射出磁場。求:

(1)粒子入射的速度大;

(2)bc邊有粒子射出的寬度。

電荷在磁場里做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力充當(dāng)向心力,從M點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場的粒子到達(dá)N點(diǎn),運(yùn)動軌跡如圖Ⅰ所示,則:

(1)…①

 由幾何關(guān)系: …②

 得 …③  所以:…④

(2)由于粒子的速度大小相同,所以粒子在磁場里做圓周運(yùn)動的半徑均為

粒子打到bc邊上的最左端是粒子速度豎直向上時(shí),如軌跡圖Ⅱ,設(shè)軌跡與bc邊的交點(diǎn)與b點(diǎn)的水平距離為x1

由幾何關(guān)系: …⑤    得:x1= 

由圖可知:x1=…⑥

粒子打到bc邊上的最右端是粒子的運(yùn)動軌跡與bc相切時(shí),如軌跡圖Ⅲ,設(shè)軌跡與bc邊的交點(diǎn)與b點(diǎn)的水平距離為x2

由幾何關(guān)系: …⑦  得:x2=L…⑧

所以: …⑨  =…⑩

①②④⑤⑥⑦⑧⑩各2分   ③⑨各1分   共計(jì)18分


解析:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,abcd是一個(gè)正方形盒子.cd邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強(qiáng)電場.一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.(忽略粒子重力)求:
(1)該帶電粒子從e孔射出的速度大小.
(2)該過程中電場力對該帶電粒子做的功.
(3)若正方形的邊長為l,試求該電場的場強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑豎直軌道,BCD是直徑為20cm的半圓環(huán),AB=15cm,一質(zhì)量為10g,帶電量1.0×10-4C的小球由靜止在電場力作用下自A點(diǎn)沿軌道運(yùn)動,求:
(1)它運(yùn)動到C點(diǎn)速度多大?此時(shí)對軌道的壓力多大?
(2)要使小球運(yùn)動到D點(diǎn),小球開始運(yùn)動的位置A’至少離B點(diǎn)多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?潮州二模)如圖所示,abcd是由導(dǎo)體做成的框架,其平面與水平面成θ角,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與光滑導(dǎo)軌ab、cd接觸良好,回路面積為S.整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化情況如圖所示,PQ始終靜止.則下面說法錯(cuò)誤的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD是一個(gè)正方形盒子,CD邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔O,盒子中有沿AD方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E.粒子源不斷地從A處的小孔沿AB方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,初速度為v0,在電場作用下,粒子恰好從O處的小孔射出;(帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略) 求:
①正方形盒子的邊長L=?(用m,v0,q,E表示)
②該帶電粒子從O孔射出時(shí)的速率v=?(用 v0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD是LED閃光燈的圓柱形封裝玻璃體.玻璃體的直徑為l、厚度為d,且l=2d.LED燈(可視為點(diǎn)光源)固定在玻璃體CD面的圓心P點(diǎn),其發(fā)出的光進(jìn)入玻璃體后從AB面射出.玻璃體的折射率為
2
.不考慮光在AD和BC面上的反射.求:
①光在玻璃體中傳播的速度;
②光從AB面射出的角度范圍.

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