如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.15T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在半徑為R=0.10m的圓形區(qū)域內(nèi),圓的左端跟軸相切于直角出標(biāo)系的原點(diǎn),右端邊界MN相切于軸的A點(diǎn)。MN右側(cè)有方向平行于軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。置于原點(diǎn)的粒子源,可沿軸正方向射出速度的帶正電的粒子流,荷質(zhì)比,粒子重力不計(jì)。右側(cè)場強(qiáng)大小。現(xiàn)以過點(diǎn)并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場區(qū)域按逆時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°。
(1)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動半徑
(2)此過程中粒子經(jīng)過磁場后,途經(jīng)MN進(jìn)入電場,求:粒子經(jīng)過MN時(shí)離A點(diǎn)最遠(yuǎn)的
位置BA點(diǎn)的距離;
(3)通過B點(diǎn)的粒子進(jìn)入電場后,再次經(jīng)過MN時(shí)距B點(diǎn)的距離為多大?
(1)0.2m (2)0.15m (3)0.39m
(1)由洛倫茲力等于向心力,設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為;
                  即:
                  得
(2)當(dāng)圓形磁場逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到直徑軸方向夾角為時(shí),粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)離最遠(yuǎn),如圖所示,
     由圖知:
     設(shè)的距離為
            
       

(3)粒子經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度與夾角,則:
        
粒子經(jīng)點(diǎn)時(shí)速度的水平分量和豎直分量分別為:
       
粒子進(jìn)入電場后做類拋體運(yùn)動,設(shè)再次經(jīng)過時(shí)的位置為,經(jīng)歷的時(shí)間為
       
        
       
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

具有水平的上界面的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,方向是水平指向紙內(nèi)。一個質(zhì)量為m的閉合矩形線框abcd在豎直平面內(nèi),ab邊長為L,bc邊長為h .從距磁場界面H高處自由落下,如圖所示。線框下落時(shí),保持ab邊水平,當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場時(shí),線框的速度大小是v.求:

(1)線框ab邊進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小。
(2)討論線框ab邊進(jìn)入磁場時(shí)的加速度的大小和方向。
(3)線框進(jìn)入磁場的過程中,在線框中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)設(shè)t=0時(shí)線圈的速度為零且正在斜面上某處,求此時(shí)線圈的加速度(此時(shí)運(yùn)動阻力為零).
(2)求線圈能達(dá)到的最大速率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,由均勻電阻絲做成的正方形 線框abcd的電阻為R1,ab=bc=cd=da=l,現(xiàn)將線框以與ab垂直的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,整個過程中ab、cd兩邊始終保持與邊界平行.令線框的cd邊剛與磁場左邊界重合時(shí)t=O,電流沿abcda流動的方向?yàn)檎?br /> (1)在圖乙中畫出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象.
(2)在圖丙中畫出線框中a、b兩點(diǎn)間電勢差Uab隨時(shí)間t變化的圖象.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩足夠長的直平行水平導(dǎo)軌相距=1.0,導(dǎo)軌左邊連接阻值=15的電阻,導(dǎo)軌上放置著、兩金屬捧,棒質(zhì)量=0.75kg、電阻=10,棒質(zhì)量=0.25、電阻=10,兩金屬棒與導(dǎo)軌垂直,兩棒靠得很近,之間用長為=4.0m的絕緣輕繩相連,整個裝置置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。從=0開始對棒施加水平向右的拉力,使棒由靜止開始以=2.0/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,=2.0s時(shí)撤去拉力。已知棒右邊的導(dǎo)軌是光滑的,輕繩繃緊前棒靜止不動,輕繩繃緊后,兩棒以相同速度運(yùn)動直至停止。導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求:
(1)拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式;
(2)輕繩繃緊后,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

平行軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R1=R2=8Ω的電阻,軌道間距L="1" m,軌道很長,本身電阻不計(jì).軌道間磁場按如圖所示的規(guī)律分布,其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區(qū)域?qū)挾染鶠? cm,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B="1" T,每段無磁場的區(qū)域?qū)挾染鶠? cm,導(dǎo)體棒ab本身電阻r=1Ω,與軌道接觸良好.現(xiàn)使ab以v="10" m/s向右勻速運(yùn)動.求:
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab從左端進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)開始計(jì)時(shí),設(shè)電流方向從a流向b為正方向,請畫出流過導(dǎo)體棒ab的電流隨時(shí)間變化關(guān)系的i-t圖象.
(2)整個過程中流過導(dǎo)體棒ab的電流為交變電流,求出流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間距離為,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直,它們的質(zhì)量和電阻分別為,兩桿與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,已知:桿1被外力拖動,以恒定的速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動;達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動,導(dǎo)軌的電阻可忽略,求此時(shí)桿2克服摩擦力做功的功率。
      

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距l,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab,垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場左邊界相距d0。現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由靜止開始運(yùn)動,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì))。求:
(1)棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度;
(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能;
(3)試分析討論ab棒在磁場中可能的運(yùn)動情況。
                                                             

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示電路中,S是閉合的,此時(shí)流過線圈L的電流為,流過燈泡A的電流為,且,在時(shí)刻將S斷開,那么流過燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖象是圖中的哪一個( )

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