【題目】如圖所示,比荷為的電子以大小不同的初速度沿AB邊射入邊長為a的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,(不計(jì)重力作用)則:

(1)若電子從AC邊射出磁場區(qū)域,求電子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間t;

(2)若要電子從BC邊射出,求入射速度大小的范圍;

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)電子進(jìn)入磁場后受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動, 利用軌跡從直邊界進(jìn)出具有對稱性求圓心角從而確定時(shí)間.

(2)電子能經(jīng)過BC邊恰好從C點(diǎn)離開時(shí),軌跡半徑最小,由幾何知識求出最小的半徑,由半徑公式求出初速度的最小值,即可得到初速度的范圍.

(1)由洛倫茲力提供向心力可得

可得

,可知

當(dāng)電子從AC邊離開磁場時(shí),根據(jù)直邊界的對稱性可知弦切角為60°,則圓心角為120°

則運(yùn)動時(shí)間為

聯(lián)立得

(2)當(dāng)電子從C點(diǎn)離開磁場時(shí),是電子做勻速圓周運(yùn)動從BC邊離開的臨界情況如圖所示:

則由幾何知識,可得

聯(lián)立得

速度越大半徑越大,則要從BC邊飛離的磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為.

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,同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場中,電場方向與此平面平行,Ma、c連線的中點(diǎn),Nb、d連線的中點(diǎn)。一電子從a點(diǎn)移動到b點(diǎn),電勢能減小W;若電子從c點(diǎn)移動到d點(diǎn),電勢能也減小W。下列說法正確的是

A. 電子從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),電勢能也減小W

B. b點(diǎn)的電勢一定低于d點(diǎn)的電勢

C. 電場強(qiáng)度的方向一定是從b點(diǎn)指向a點(diǎn)

D. ac兩點(diǎn)間的電勢差等于b、d兩點(diǎn)間的電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的( )

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速率小于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動的周期大于它在軌道3上運(yùn)動的周期

D. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的向心加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)在做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動,通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡,為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡,下面列出了一些操作要求將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上:________。

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B.每次釋放小球的位置必須不同

C.每次必須由靜止釋放小球

D.用鉛筆記錄小球位置時(shí),每次必須嚴(yán)格地等距離下降

E.小球運(yùn)動過程中不應(yīng)與木板上的白紙或方格紙相接觸

F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線

2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖中圖象能說明平拋小球運(yùn)動軌跡為拋物線的是__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的xoy坐標(biāo)系中,在第象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場,第IV象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,經(jīng)過x軸上的Q點(diǎn)以速度可進(jìn)入磁場,方向與x軸正向成30°。若粒子在磁場中運(yùn)動后恰好能再回到電場,已知=3L,粒子的重力不計(jì),電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均未知。求

1OP的距離

2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

3)若在O點(diǎn)右側(cè)2L處放置一平行于y軸的擋板,粒子能擊中擋板并被吸收,求粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場到擊中擋板的時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在橫截面為圓形的云室內(nèi),沿直徑方向裝有鉛板,勻強(qiáng)磁場垂直圓面(圖中未標(biāo)示)。從云室內(nèi)側(cè)壁發(fā)射一帶電粒子,粒子剛好從云室圓心處垂直穿過鉛板,留下如圖所示的徑跡不考慮粒子的重力和云室中氣體對粒子的阻力,整個過程中粒子質(zhì)量、電量保持不變,下列判斷正確的是

A. 粒子一定帶正電

B. 粒子一定帶負(fù)電

C. 粒子在云室中鉛板兩側(cè)的運(yùn)動時(shí)間一定相等

D. 粒子一定自鉛板左側(cè)向右穿過鉛板

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢E=9.0V,內(nèi)阻r =1.0 Ω,定值電阻R0=0.5Ω,R為滑動變阻器,其電阻可調(diào)范圍為0~10Ω,以下說法中不正確的是( 。

A. 當(dāng)R=1.5Ω時(shí),R上獲得電功率最大

B. 當(dāng)R=1.0Ω時(shí),R上獲得電功率最大

C. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動時(shí),電源的輸出功率先增大后減小

D. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動時(shí),電源的輸出功率一直增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電荷量為q的帶電粒子,以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中,射出磁場時(shí)的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=60°,求:

(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;

(2)帶電粒子的電性和質(zhì)量m;

(3)帶電粒子穿過磁場的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從y軸上y=h處的M點(diǎn),以速度比垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上x=2h 處的P 點(diǎn)進(jìn)入磁場,然后垂直于y軸射出磁場.不計(jì)粒子重力,求;

(1)電場強(qiáng)度E的大;

(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;;

(3)粒子從進(jìn)入電場到高開磁場經(jīng)歷的總時(shí)間t。

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