【題目】（變式探究）如圖所示，M、N為水平放置的彼此平行的不帶電的兩塊平板，板的長度和板間距離均為d，在兩板間有垂直于紙面方向的勻強磁場，在距上板處有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力)，以初速度v0水平射入磁場，若使粒子不能射出磁場，求磁場的方向和磁感應(yīng)強度B的大小范圍．

【答案】磁場垂直紙面向里時， ＜B＜；磁場垂直紙面向外時，＜B＜

【解析】

第一種情況：

當(dāng)磁場方向垂直紙面向里時，若粒子從左側(cè)上板邊緣飛出，則粒子做圓周運動的半徑

R1＝

由

qv0B1＝m

得：

B1＝

若粒子從右側(cè)上板邊緣飛出，其運動軌跡如圖甲所示，

設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R2，則：

解得：

R2＝d

由

qv0B2＝m

得：

B2＝

所以當(dāng)磁場方向垂直紙面向里時，粒子不能射出兩板間的磁感應(yīng)強度的范圍為

＜B＜ .

第二種情況：

當(dāng)磁場方向垂直紙面向外時，若粒子從左側(cè)下板邊緣飛出，則粒子做圓周運動的半徑

R3＝

由

qv0B3＝m

得：

B3＝

若粒子從右側(cè)下板邊緣飛出，其運動軌跡如圖乙所示，

設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R4，則：

解得：

由

qv0B4＝m

得：

B4＝

所以當(dāng)磁場方向垂直紙面向外時，粒子不能射出兩板間的磁感應(yīng)強度的范圍為

＜B＜ .

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】長為1、間距為d的平行金屬板水平正對放置，豎直光屏M到金屬板右端距離為1，金屬板左端連接有閉合電路，整個裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度從兩金屬板正中間自左端水平射入，由于粒子重力作用，當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時，粒子恰好垂直撞在光屏上。對此過程，下列分析正確的是

A. 粒子在平行金屬板間的運動時間和從金屬板右端到光屏的運動時間相等

B. 板間電場強度大小為

C. 若僅將滑片P向下滑動一段后，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子不會垂直打在光屏上

D. 若僅將兩平行板的間距變大一些，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子依然會垂直打在光屏上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為0.1kg的物塊在水平面上做直線運動的v2隨位移x變化的圖線如圖所示，g取10m/s2，由此可知(　　)

A.物塊運動的加速度a＝2m/s2

B.物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2

C.物塊在水平面上運動的時間為2s

D.物塊在水平面上運動克服摩擦力做的功為8J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場．若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上．不計重力及帶電粒子之間的相互作用．則v2∶v1為(　　)

A.∶2B.∶1

C.∶1D.3∶

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一圓形區(qū)域的勻強磁場,在O點處有一放射源,沿半徑方向射出速度為v的不同帶電粒子,其中粒子1從A點飛出磁場,粒子2從B點飛出磁場.不考慮帶電粒子的重力,則( )

A.帶電粒子1與2的半徑的比為1:2

B.帶電粒子1與2的比荷的比為

C.帶電粒子1與2在磁場中運動周期比為3:1

D.帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比為2:3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的坐標系中，有兩個半徑均為r的圓形線圈L1、L2，分別垂直于y軸和x軸放置，其圓心O1和O2的坐標分別為(0，r)、(r，0)，給線圈L1通電流3I0(從上向下看為逆時針方向)，給線圈L2通電流4I0(從右向左看為逆時針方向)．據(jù)相關(guān)電磁學(xué)理論可以知道，圓環(huán)形電流在其中心軸線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B＝，其中μ為真空磁導(dǎo)率，I為環(huán)中電流，r為圓環(huán)半徑，Z為中心軸線上任意一點到圓環(huán)圓心的距離．據(jù)此可推算出兩通電線圈在坐標原點O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小和方向分別為(　　)

A.，方向指向第一象限

B.，方向指向第二象限

C.，方向指向第三象限

D.，方向指向第四象限

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖。圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡。宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子。當(dāng)這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是

A.電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同

B.電子和正電子在磁場中的運動軌跡一定相同

C.僅依據(jù)粒子的運動軌跡無法判斷此粒子是質(zhì)子還是正電子

D.粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一個帶負電的小金屬環(huán)套在粗糙絕緣細桿AB上,桿與水平面的夾角為θ,桿的下方O點處固定一個帶正電的點電荷,OA=OB.現(xiàn)使小環(huán)以初速度v0從A點沿桿上滑,到達B點時其速度恰好為零,小環(huán)滑回A點時速度為v。下列說法中正確的是

A.小環(huán)上滑過程中先做勻加速再做勻減速運動

B.小環(huán)上滑時間小于下滑時間

C.小環(huán)下滑過程,減少的重力勢能等于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

D.從A點出發(fā)到再回到A點的過程,小環(huán)克服摩擦力做的功等于小環(huán)損失的動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長木板 B 靜止在水平地面上，質(zhì)量 M=1 kg，t=0 時，物塊 A 以 v0=3m/s 的初速度從左端滑上長木板。A 可視為質(zhì)點，質(zhì)量 m=2 kg，0-1 s 兩者運動的 v-t圖像如圖乙所示。t=1 s 時在物塊上施加一變力 F，t=2 s 時撤去 F，F-t 圖像如圖丙所示，最終物塊恰好到達長木板的最右端。取 g=10 m/s2，求：

（1）物塊與長木板間的動摩擦因數(shù) μ1 及長木板與地面間的動摩擦因數(shù) μ2；

（2）t=2 s 時物塊與長木板各自的速度大小；

（3）若已知1-2s內(nèi)物塊的位移為m,求木板的長度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案