如圖19所示,在空間存在這樣一個磁場區(qū)域,以MN為界,上部分的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為,下部分的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為, ,方向均垂直紙面向內(nèi),且磁場區(qū)域足夠大.在距離界線為點有一帶負電荷的離子處于靜止狀態(tài),某時刻該離子分解成為帶電荷的粒子和不帶電的粒子,粒子質(zhì)量為、帶電荷,以平行于界線的速度向右運動,經(jīng)過界線時的速度方向與界線成60°角,進入下部分磁場.當粒子沿與界線平行的直線到達位置點時,恰好又與粒子V相遇.不計粒子的重力,求:?

圖19

(1)兩點間距離.?

(2)粒子的質(zhì)量.?

解析:(1)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,設(shè)粒子的速度為,在上方運動半徑為,運動周期為,根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動公式,

解得

同理,粒子下方運動半徑和周期分別為:

;

粒子點運動到邊界時與的夾角為,如圖所示,則有得到:,.?

  間的距離為.

(2)粒子點到點所用時間為?

 

設(shè)粒子的質(zhì)量為,從點到點速度為?

得到?

根據(jù)動量守恒定律,解得:.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,在PQ左側(cè)空間有方向斜向右上的勻強電場E1在PQ右側(cè)空間 有一豎直向上的勻強電場E2=0.4N/C,還有垂直紙面向里的勻強磁場B(圖甲中未畫 出)和水平向右的勻強電場E3(圖甲中未畫出),B和E3隨時間變化的情況如圖乙所 示,MN為距PQ邊界2.295m的豎直墻壁,現(xiàn)有一帶正電的微粒質(zhì)量為4x1O-7kg電量為1xlO-5C,從左側(cè)電場中距PQ邊界
1
15
m的A處無初速釋放后,沿直線以1m/s速度垂直PQ邊界進入右側(cè)場區(qū),設(shè)進入右側(cè)場時刻t=0,取g=lOm/s2.求:精英家教網(wǎng)
(1)PQ左側(cè)勻強電場的電場強度E1,的大小及方向.(sin37°=0.6);
(2)帶電微粒在PQ右側(cè)場區(qū)中運動了1.5s時的速度的大小及方向;
(3)帶電微粒在PQ右側(cè)場區(qū)中運動多長時間與墻壁碰撞?(
1.2
≈0.19
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖19所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小都為B。折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點, AP=AQ=L�,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿PQ方向射出,不計微粒的重力。

(1)若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強電場,能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運動到Q點,則場強為多大?

(2)撤去電場,為使微粒從P點射出后,途經(jīng)折線的頂點A而到達Q點,求初速度v應(yīng)滿足什么條件?

(3)求第(2)中微粒從P點到達Q點所用的時間。             

圖19

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年北京市海淀區(qū)高三上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

(10分)如圖19所示,在水平向左、電場強度為E的勻強電場中,豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿,桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。

(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;

(2)若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求:

①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大�。�

②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖19所示,在水平向左、電場強度為E的勻強電場中,豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿,桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán),圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。

(1)由靜止釋放圓環(huán),圓環(huán)沿桿下滑,求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f;

(2)若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求:

①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大小;

②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek。

 


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