【題目】如圖所示,在0≤x≤a的區(qū)域I內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.在x>a的區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0。質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子沿x軸從原點(diǎn)O射入磁場。當(dāng)粒子射入速度不大于v0時(shí),粒子在進(jìn)場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同,求:

(1)速度v0的大;

(2)若粒子射入磁場的速度大小為v0,其軌跡與x抽交點(diǎn)的橫坐標(biāo);

(3)調(diào)節(jié)區(qū)域II磁場的磁感強(qiáng)度為λB0,使粒子以速度nv0(n>1)O點(diǎn)沿x軸射入時(shí),粒子均從O點(diǎn)射出磁場,nλ滿足的關(guān)系。

【答案】(1)(2)2(1+)a(3)

【解析】(1)粒子恰好與邊界相切時(shí)R=a

qvB=m

解得:v0

(2)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,O1、O2分別為軌跡的圓心,

由幾何關(guān)系可得rsinθ=a

O2A=2rsinθ

O2B=2rcosθ-r=(2-)a

軌跡與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)為x=O2A+BC=2(1+)a

(3)粒子在區(qū)域I中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1,根據(jù)qnv0B0=m

粒子在區(qū)域II中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2,qnv0λB0= m

在區(qū)域II中圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位于x軸上才可能使粒子從O點(diǎn)射出

R1sina=a

(R1+R2)cosa=R1

解得:

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:

【題目】小剛想用油膜法估測油酸分子的大小,現(xiàn)有純油酸、酒精溶液、淺盤、帶小方格的塑料板、滴管、量筒、水等實(shí)驗(yàn)器材,具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.配置油酸酒精溶液:將油酸和酒精按體積比為配制好,然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中,當(dāng)體積達(dá)到時(shí)記下滴入的滴數(shù),算出一滴油酸酒精溶液的體積

B.把帶有小方格的塑料板放在淺盤上,然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在塑料板上,數(shù)出薄膜所占格數(shù),根據(jù)小方格個(gè)數(shù)估算出油膜面積

C.向淺盤中倒入深約的水,在水面均勻地撒入滑石粉(或痱子粉)

D.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定

E.計(jì)算出油膜的厚度

1)請(qǐng)幫小剛把以上各步驟按合理順序排列好____________________;

2)油膜厚度的表達(dá)式___________(請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)的字母表達(dá));

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒定,輸電線上損耗的功率為△P。變壓器原副線圈的電壓以及電流用圖中的量表示。則當(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí),下列說法正確的是( )

A. U2變大 B. U4變小 C. P變小 D. I1變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖.ab兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=2mx=6m,圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象.下列說法正確的是( 。

A. 該波沿+x方向傳播,波速為1m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4s振動(dòng)的路程為1m

C. 此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向

D. 質(zhì)點(diǎn)at=2s時(shí)速度為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b是帶有同種電荷的小球,用絕緣細(xì)線掛于同一點(diǎn),兩球靜止時(shí)離水平地面的高度相等,不計(jì)空氣阻力,兩球帶電荷量不變。若同時(shí)將兩細(xì)線剪斷,則下列說法中正確的是(

A. a球先落地

B. 兩球落地時(shí)動(dòng)能相等

C. 落地時(shí)a球飛行的水平距離比b球小

D. 在飛行過程中,a球受到的沖量比b球受到的沖量小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)帶正電的粒子,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中,粒子沿直線AB運(yùn)動(dòng),如圖所示.已知AB與電場線夾角θ=30°,帶電粒子的質(zhì)量m=1.0×107kg,電荷量q=1.0×1010C,A,B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:

(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說明理由;

(2)電場強(qiáng)度的大小和方向;

(3)要使粒子能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),粒子射入電場時(shí)的最小速度是多大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中放置載有相同電流的三根導(dǎo)線,如圖所示,導(dǎo)線aa水平放置并且長為L;導(dǎo)線bb長為2L且與水平方向成60°角;直角折導(dǎo)線cOcOcOc′= L,c、c在同一水平面;假如它們所受安培力分別為F1、F2、F3,不計(jì)通電導(dǎo)線間的相互作用力,則它們的大小關(guān)系為(  )

A. F1F2F2 B. F1F2F3

C. F1F2,無法判斷F3的大小 D. F1F2F3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖所示,回答下列問題。

(1)實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)保持斜槽末端__________。

(2)每次小球下滑要從處__________由靜止釋放。

(3)入射小球的質(zhì)量mA和被碰小球的質(zhì)量mB的大小關(guān)系是_____________。

(4)在圖中,小球的水平射程的數(shù)值分別用OPOMON表示。小球半徑均為r。因此只需驗(yàn)證________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止開始豎直落下至地面,則下落過程中(  )

A. 物體的動(dòng)能增加

B. 物體的重力勢(shì)能減少了

C. 阻力做的功為

D. 物體的機(jī)械能減少了mgh

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案