【題目】如圖所示,MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板,它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一個電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場區(qū)域,最后到達(dá)感光板上的P點.經(jīng)測量P、O間的距離為l,不計帶電粒子受到的重力.求:

(1)帶電粒子所受洛倫茲力的大小
(2)帶電粒子的質(zhì)量大小.

【答案】
(1)解:帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力,則其所受洛倫茲力f=qvB;

答:帶電粒子所受洛倫茲力的大小為qvB.


(2)解:帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R=

由牛頓第二定律得

qvB=m

解得m=

答:帶電粒子的質(zhì)量大小為


【解析】(1)由圖看出,帶電粒子運(yùn)動半周垂直打在P點,則知其運(yùn)動半徑為r= ,帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可求出向心力.(2)由牛頓第二定律和半徑可求出帶電粒子的質(zhì)量.
【考點精析】本題主要考查了洛倫茲力的相關(guān)知識點,需要掌握洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功才能正確解答此題.

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】如圖所示,一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道,管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,從B點脫離后做平拋運(yùn)動,經(jīng)過時間1s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑為R=5m,小球可看做質(zhì)點且其質(zhì)量為m=5kg,重力加速度為g。求:

1)小球在斜面上的相碰點CB點的水平距離;

2)小球經(jīng)過管道的B點時,受到管道的作用力FNB的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在傾角為37°的粗糙足夠長斜面的底端,一質(zhì)量m2 kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t0時解除鎖定,計算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度-時間圖象如圖乙所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,g10 m/s2,sin 37°0.6cos 37°0.8.則下列說法正確的是(  )

A. 0.15 s末滑塊的加速度為-8 m/s2

B. 滑塊在0.10.2 s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動

C. 滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ0.25

D. 在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直在做加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場中,一帶電小球質(zhì)量為m,電量為﹣q.用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點,平衡時小球位于A點,此時繩與豎直方向的夾角θ=30°.繩長為l,AO=CO=DO=l,OD水平,OC豎直.求:

(1)電場強(qiáng)度E;
(2)當(dāng)小球移到D點后,讓小球由靜止自由釋放,小球向右擺動過程中的最大速率和該時刻輕繩中張力(計算結(jié)果可帶根號).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做驗證平行四邊形定則的實驗時,利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置 O 點以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向,如圖 (a)所示。

(1)試在圖(a)中作出 F1 F2 的合力,并用 F 表示此力

(2)有關(guān)此實驗,下列敘述正確的是______

A.兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大

B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計的拉力是分力

C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置 O 這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同

D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變,只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力 的大小即可

(3)本實驗采用的科學(xué)方法是____

A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法

(4)圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果,其中哪一個比較符合實驗事實?(力 F′ 是用一只彈簧測力計拉時的圖示)答:_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜止在斜面上的重物的重力可以分解為沿斜面方向向下的分力F1和垂直于斜面方向的分力F2,關(guān)于這兩個分力,下列的說明正確的是( )

A. F1作用在物體上,F2作用在斜面上

B. F2的性質(zhì)是彈力

C. F2就是物體對斜面的正壓力

D. F1F2是與物體的重力等效的力,實際存在的就是重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組同學(xué)用如圖1所示裝置探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

1)打點計時器是一種使用_____(填交流直流)電源的計時儀器.

2)在研究物體中速度與力的關(guān)系時,保持不變的物理量是_____

A.小車質(zhì)量 B.塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量

3)實驗中,要使小車的質(zhì)量_____(填遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)小于)塑料桶和桶中砝碼的質(zhì)量,才能認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于塑料桶和砝碼的重力.

4)圖2為某次實驗得到的紙帶,測出AB=1.2cm,AC=3.6cmAD=7.2cm,計數(shù)點A、B、C、D中,每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出,則運(yùn)動物體的加速度a=_____m/s2,打B點時運(yùn)動物體的速度vB=_____m/s

5)當(dāng)小車的質(zhì)量一定時,測得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如下表:

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/ms2

0.10

0.23

0.27

0.40

0.49

根據(jù)表中數(shù)據(jù),在如圖3所示坐標(biāo)系中作出a﹣F圖象_____

②圖線存在截距,其原因是_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車M在恒力F的作用下,沿水平地面做直線運(yùn)動,由此可判斷(  )

A. 若地面光滑,則小車一定受三個力的作用

B. 若地面粗糙,則小車一定受四個力的作用

C. 若小車做勻速運(yùn)動,則小車一定受四個力的作用

D. 若小車做勻加速運(yùn)動,則小車一定受三個力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平面內(nèi),OCOD間的夾角θ=30°,OCOD間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=B0,OAOC間的夾角α=45°,OAOC間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m帶負(fù)電荷的粒子q(不計重力)M點沿與OD方向成60°角的方向射入磁場I,并剛好垂直于OC離開磁場進(jìn)入磁場,且粒子剛好能從OA邊飛出。求:

(1)粒子經(jīng)過勻強(qiáng)磁場所用的時間;

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大;

(3)OD邊下方一圓形區(qū)域內(nèi)(未畫出)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,粒子以初速度v0垂直

60°于電場線方向射入電場,飛經(jīng)電場后再從M點沿與OD方向成60°角進(jìn)入磁場,則圓形電場區(qū)域的最小面積S。

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