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13.如圖所示,已知正方形abcd邊長為l,e為cd的中點,abcd所圍區(qū)域內(nèi)是一個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,一帶電粒子從a點沿ab方向以速度v0沿垂直于磁場方向射入磁場,最后恰好從e點射出.不計帶電粒子的重力.求
(1)帶電粒子的電荷量與質(zhì)量的比值qm;
(2)帶電粒子從a點到e點的運動時間.(設(shè)sin37°=0.6,cos37°=0.8)

分析 (1)作出粒子運動軌跡,求出粒子軌道半徑,然后又牛頓第二定律求出比荷.
(2)求出粒子轉(zhuǎn)過的圓心角,然后根據(jù)粒子做圓周運動的周期求出粒子運動時間.

解答 解:粒子在正方形磁場區(qū)域中做勻速圓周運動;
(1)粒子運動軌跡如圖所示:

由幾何知識得:R2=(l22+(l-R)2,
解得:R=58l,
粒子做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:
qvB=mv2R,解得:qm=8v0qB
(2)由幾何知識得:sinθ=l2R=0.8,則θ=53°,
粒子轉(zhuǎn)過的圓心角:α=180°-θ=180°-53°=127°
粒子的運動時間:t=\frac{α}{360°}T=\frac{127°}{360°}×\frac{2πR}{{v}_{0}},解得:t=\frac{127πl(wèi)}{288{v}_{0}}
答:(1)帶電粒子的電荷量與質(zhì)量的比值\frac{q}{m}\frac{8{v}_{0}}{qB};
(2)帶電粒子從a點到e點的運動時間為\frac{127πl(wèi)}{288{v}_{0}}

點評 本題考查粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,推導(dǎo)出的半徑與周期公式,并掌握動能定理在此應(yīng)用,同時還掌握幾何關(guān)系的運用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.把放射源放入鉛制容器中,射線只能從容器的小孔射出,成為細(xì)細(xì)的一束.在射線經(jīng)過的空間施加磁場,發(fā)現(xiàn)射線分成三束,如圖所示.關(guān)于這三種射線及其性質(zhì),下列說法正確的是( �。�
A.射線a的穿透能力最弱,在空氣中只能前進(jìn)幾厘米,用一張紙就能把它擋住
B.射線b是髙速電子流,速度可達(dá)光速的99%
C.射線c的電離作用較弱,穿透孔力較強(qiáng),很容易穿透黑紙,也能穿透幾毫米的鋁板
D.如果一種元素具有放射性,那么,無論它是以單質(zhì)存在,還是以化合物 形式存在,都具有放射性
E.放射性的強(qiáng)度隨溫度、外界壓強(qiáng)的變化而變化

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大,某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓):

I(A)0.120.210.290.350.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
①在圖1中畫出實驗電路圖,可用的器材:電壓表、電流表、滑線變阻器(變化范圍0-10Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.
②在圖2中畫出小燈泡的U-I曲線;
③如果一電池的電動勢是1.5V,內(nèi)阻是2.0Ω,如果本題中的燈泡接在該電池兩端,根據(jù)圖象(體現(xiàn)在圖上),小燈泡的實際功率是0.28W.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列關(guān)于磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中,正確的是( �。�
A.穿過某一個面的磁通量越大,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度也越大
B.穿過任何一個面的磁通量越大,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度也越小
C.穿過某面磁感線的條數(shù)等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
D.當(dāng)平面跟磁場方向平行時,穿過這個面的磁通量必定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.在一直電場線上有A、B兩點,已知將一個帶電荷量q=-5×10-4C的點電荷從A移到B點,它的電勢能增加了4×10-3J.則A、B兩點間的電勢差UAB為8V,將+4×10-3C的點電荷從A移到B,電場力所做的功等于3.2×10-2J.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.有一個平行板電容器,下列哪些方法可使它的電容變大(  )
A.增加電容器所帶的電量B.增在兩極板的正對面積
C.減少兩極板的距離D.在兩極上加更高的電壓

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.兩塊帶電的平行金屬板相距d,水平放置,兩板之間的電勢差為U,在兩板間與下極板相距0.25d處有一粒質(zhì)量為m的塵埃,這時塵埃處于靜止?fàn)顟B(tài).
(1)這粒塵埃的帶電量大小是多少?
(2)若在某時刻兩板間的電壓突然變?yōu)?.6U,則塵埃運動到極板時的速度是多大?這一運動中塵埃的電勢能變化了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量圓形管內(nèi)徑時的測量結(jié)果如圖甲所示,則該圓形鋼管的內(nèi)徑是4.045cm.如圖乙所示是某次用千分尺測量時的情況,讀數(shù)為0.700mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖為某同學(xué)設(shè)計的探究分力與合力關(guān)系的實驗裝置圖,豎直木板上有一固定的定滑輪,三個鉤碼被一根繞過定滑輪的細(xì)繩拉著,第一次用兩個彈簧秤將繩端拉到板上O點,在豎直木板的白紙上記下兩個彈簧秤拉力F1、F2的大小及方向.第二次用一個彈簧秤仍將繩端拉到板上O點,記下拉力F′的大小和方向.

(1)甲、乙是在作圖分析時作出的兩種圖,你認(rèn)為其中圖甲是正確的.(填“甲”或“乙”).圖中F′(填“F”或“F′”)是F1、F2合力的理論值,F(xiàn)(填“F”或“F′”)是F1、F2合力的實驗值.
(2)實驗中引起F和F′并不能完全重合的原因可能有對彈簧秤的示數(shù)的讀數(shù)及作平行四邊形不準(zhǔn).(說出至少兩點)

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