【題目】xOy平面上,存在一個(gè)以O為圓心的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,經(jīng)過原點(diǎn)O時(shí)的速度方向與x軸夾角為30°,大小為v,之后該粒子經(jīng)過y軸上的P點(diǎn),速度方向與y軸的夾角為30°,PO的距離為L,如圖所示.求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。W又亓Σ挥(jì))。

【答案】

【解析】

粒子受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其半徑為r

由題意可知,P點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)之外.P點(diǎn)的速度作反向延長(zhǎng)線,它與初速度延長(zhǎng)線相交于Q點(diǎn).PQ、OQ為粒子在磁場(chǎng)中軌跡圓弧的切線,,可知粒子在磁場(chǎng)區(qū)的軌跡為四分之一圓弧,O為軌跡的圓心,A點(diǎn)為粒子射出磁場(chǎng)的位置.如圖所示.

由圖中幾何關(guān)系可得

圖中OA的長(zhǎng)度即圓形磁場(chǎng)區(qū)的半徑

磁感應(yīng)強(qiáng)度

練習(xí)冊(cè)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,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸,棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),整個(gè)裝置放在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升的一段時(shí)間內(nèi),金屬棒受恒定大小的滑動(dòng)摩擦力f,下列說法正確的是

A. 通過電阻R的電流方向水平向右,棒受到的安培力方向豎直向上

B. 通過電阻R的電流方向水平向左,棒受到的安培力方向豎直向下

C. 棒機(jī)械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功

D. 棒機(jī)械能的增加量等于恒力F和滑動(dòng)摩擦力f做的總功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′、QQ傾斜放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連,板間距離足夠大,板間有一帶電微粒,金屬棒ab水平跨放在導(dǎo)軌上,下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)在同時(shí)由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab,則(  )

A. 金屬棒ab一直加速下滑

B. 金屬棒ab最終可能勻速下滑

C. 金屬棒ab下滑過程中M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)

D. 帶電微?赡芟认N板運(yùn)動(dòng)后向M板運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子()和氘核()從同一位置O垂直射入磁場(chǎng)中,如果測(cè)得這兩個(gè)帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R相同.下列說法正確的是

A.粒子和氘核的動(dòng)量大小之比為1:1

B.粒子和氘核的周期之比為2:1

C.粒子和氘核的向心加速度大小之比為1:1

D.粒子和氘核的動(dòng)能之比為1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,通電導(dǎo)線旁邊同一平面內(nèi)放有矩形線圈abcd,則(

A.若線圈向右平動(dòng),其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d

B.若線圈豎直向下平動(dòng),無感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)時(shí),其中感應(yīng)電流的方向是a→d→c→b

D.當(dāng)線圈向?qū)Ь靠近時(shí),其中感應(yīng)電流的方向是a→d→c→b

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,要求從零開始記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù),于是同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:

1)某同學(xué)研究用伏安法測(cè)小燈泡的電阻,但實(shí)驗(yàn)室提供的小燈泡的阻值未知,所以采用了試觸的方法,如圖甲所示,讓電壓表的一端接在A點(diǎn),另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn),觀察兩次電表的示數(shù)變化,他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化,而電流表示數(shù)無明顯變化,說明小燈泡的阻值與___________(填寫電流表電壓表的阻值接近,應(yīng)選擇電流表___________(填寫內(nèi)接外接)的電路.

2)某同學(xué)研究如何設(shè)計(jì)一個(gè)能提供可變電壓的電路,實(shí)驗(yàn)室提供最大電阻R1=200Ω的滑動(dòng)變阻器,阻值為R=120Ω的定值電阻,連接如圖乙所示電路,CD間接穩(wěn)壓UCD=16V.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),移動(dòng)滑片P,R兩端可獲得的電壓調(diào)節(jié)范圍是_______V_______V;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),移動(dòng)滑片P,R兩端可獲得的電壓調(diào)節(jié)范圍是_______V_________V

3)實(shí)驗(yàn)室共有甲、乙、丙三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,它們的最大阻值分別是R1=20ΩR2=200Ω,R3=1750Ω,某同學(xué)將它們分別接入圖乙所示電路.閉合開關(guān)S后,從左向右移動(dòng)滑片P,研究電阻R兩端的電壓U與滑片的滑動(dòng)距離L(滑片從左向右滑動(dòng)的最大距離為L0)的關(guān)系,擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如下三個(gè)關(guān)系圖線,請(qǐng)你結(jié)合圖線判斷該實(shí)驗(yàn)中選擇哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器更合適______?并簡(jiǎn)要說明理由_______.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有自東向西的穩(wěn)定且強(qiáng)度較大的直流電流.現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈(線圈中串有靈敏電流計(jì),圖中未畫出)檢測(cè)此通電直導(dǎo)線的位置,若不考慮地磁場(chǎng)的影響,在檢測(cè)線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中,俯視檢測(cè)線圈,其中的感應(yīng)電流的方向是(

A.先順時(shí)針后逆時(shí)針

B.先逆時(shí)針后順時(shí)針

C.先順時(shí)針后逆時(shí)針,然后再順時(shí)針

D.先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線兩側(cè)有垂直線框平面磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),直角扇形導(dǎo)線框半徑為L、總電阻為R,繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線框從圖中所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是(  )

A.B.C.D.

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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長(zhǎng).圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g.則圓環(huán)(

A.下滑過程中,加速度一直減小

B.下滑過程中,克服摩擦力做的功為

C.C處,彈簧的彈性勢(shì)能為

D.上滑經(jīng)過B的速度小于下滑經(jīng)過B的速度

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