【題目】用磁場(chǎng)可以約束帶電離子的軌跡,如圖所示,寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的橫向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,B1T,F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子的電荷量q1.6×1019C,質(zhì)量m3.2×1027kg。求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多大?

(2)粒子保持原有速度,又不從磁場(chǎng)上邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大?

【答案】1r4×10-2 m;;(2B =2 T

【解析】

【試題分析】(1)根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中,由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律與幾何關(guān)系,即可求解.(2)根據(jù)粒子不從磁場(chǎng)上邊界出射,其軌跡與上邊界相切,畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,根據(jù)半徑公式,即可求解.

(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖:

即:

解得:R4×10-2 m ②

設(shè)粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,則:

解得:

所以帶電離子在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

(2)粒子不從磁場(chǎng)上邊界出射,其軌跡與上邊界相切,如圖:

設(shè)最大半徑為Rm,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為Bm,則:Rm=d

得:

解得:Bm=2 T

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)半徑為0.15m的圓盤在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng), 角速度是4rad/s。盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,小物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25(結(jié)果保留2位有效數(shù)字且g取10m/s2)。求:

(1)小物體所受向心力的大小;

(2)要使小物體相對(duì)圓盤靜止,圓盤最大轉(zhuǎn)速是一分鐘多少轉(zhuǎn)?

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A.商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門
B.夜間自動(dòng)打開的路燈
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D.樓梯口的夜間有聲音時(shí)就亮的燈

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1求賽車在直道上的加速度大。

2求最短時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪個(gè)物理量( )
A.把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量
B.把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量
C.把力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量
D.把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為一衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道示意圖,O點(diǎn)為地球球心,已知引力常量為G,地球質(zhì)量為MOAR,OB4R,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 衛(wèi)星在A點(diǎn)的速率

B. 衛(wèi)星在B點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星在B點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中,為減少輸電線路上的電能損失,可采用的最佳方法是( )
A.使輸電線粗一些
B.減小輸電線長(zhǎng)度
C.減少通電時(shí)間
D.采用高壓輸電

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.5 m,電阻不計(jì),均勻變化的磁場(chǎng)充滿整個(gè)軌道平面,如圖甲所示。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為,垂直固定在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng),且與導(dǎo)軌左端距離L=0.2 m。則( )

A. 1 s末回路中的電動(dòng)勢(shì)為0.l V

B. 1 s末回路中的電流為1A

C. 2 s內(nèi)回路產(chǎn)生的電熱為0. 01 J

D. 2 s末,ab所受安培力大小為0.05 N

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(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。

(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0。

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