如圖所示,MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板,P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點,兩點距離PD為L,D點距擋板的距離DQ為
L
π
.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v0的水平初速度向右運動,經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場維持一段時間后撤除,隨后粒子再次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長,MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求:
(1)粒子在加上磁場前運動的時間t;
(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t0的值.
精英家教網(wǎng)

精英家教網(wǎng)
(1)微粒從P點至第二次通過D點的運動軌跡如圖所示
由圖可知在加上磁場前瞬間微粒在F點(圓和PQ的切點).
在t時間內(nèi)微粒從P點勻速運動到F點,t=
PF
v0
…①
由幾何關系可知:PF=L+R… ②
又  R=
mv0
Bq
…③
由①②③式可得:t=
L
v0
+
m
Bq

(2)微粒在磁場中作勻速圓周運動時,由②式可知:當R最大時,B最小,在微粒不飛出磁場的情況下,R最大時有:
DQ=2R,
即 
L
π
=2R
可得B的最小值為:Bmin=
mv0
qL

微粒在磁場中做圓周運動,故有t0=(n+
3
4
)T,n=0,1,2,3,
又:T=
2πm
Bq

即可得:t0=
(n+
3
4
)L
v0
,(n=0,1,2,3,…)
答:(1)粒子在加上磁場前運動的時間t為
L
v0
+
m
Bq

(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值為
mv0
qL
,B最小時磁場維持的時間t0
(n+
3
4
)L
v0
,(n=0,1,2,3,…).
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?寶坻區(qū)一模)如圖所示,MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板,P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點,兩點距離PD為L,D點距擋板的距離DQ為
Lπ
.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v0的水平初速度向右運動,經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場維持一段時間后撤除,隨后粒子再次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長,MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求:
(1)粒子在加上磁場前運動的時間t;
(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t0的值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(07年安慶一中一模)(11分)如圖所示,MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板,P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點,兩點距離PD為L,D點距擋板的距離DQ為.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v0的水平初速度向右運動,經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場維持一段時間后撤除,隨后粒子第二次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長,MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求:

    (1)粒子在加上磁場前運動的時間t;

    (2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t0的值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2007年天津市寶坻區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板,P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點,兩點距離PD為L,D點距擋板的距離DQ為.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v的水平初速度向右運動,經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場維持一段時間后撤除,隨后粒子再次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長,MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求:
(1)粒子在加上磁場前運動的時間t;
(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t的值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011年甘肅省高考物理模擬試卷(八)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板,P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點,兩點距離PD為L,D點距擋板的距離DQ為.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v的水平初速度向右運動,經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,磁場維持一段時間后撤除,隨后粒子再次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長,MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求:
(1)粒子在加上磁場前運動的時間t;
(2)滿足題設條件的磁感應強度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t的值.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案