【題目】如圖OAC的三個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O(0,0)、A(0,L)、C(L,0),在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場.在t=0時(shí)刻,同時(shí)從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,已知在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸.不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間的相互作用.

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(2)若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子,先后從OC邊上的同一點(diǎn)P(P點(diǎn)圖中未標(biāo)出)射出磁場,求這兩個粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系;

(3)從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān),若該時(shí)間間隔最大值為t0,求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小.

【答案】 (1) (2)t1+t2=2t0 (3)

【解析】 (1)粒子在t0時(shí)間內(nèi),速度方向改變了90°,故周期T=4t0,由T=得B=.

(2)在同一點(diǎn)射出磁場的兩粒子軌跡如圖,軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1和θ2,由幾何關(guān)系有θ1=180°-θ2,

故t1+t2=2t0.

(3)由圓周運(yùn)動知識可知,兩粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間差Δt與Δθ=θ2-θ1成正比,

Δθ=θ2-θ1=θ2-(180°-θ2)=2θ2-180°.

θ2越大,時(shí)間差Δt=T越大,

代入數(shù)據(jù)得θ2的最大值為θ=150°,

在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長的粒子軌跡如圖,由幾何關(guān)系知,α=180°-θ=30°,

tanA=

A=60°,

β=90°-A=30°,

Rcos α+=L,

解得R=,

根據(jù)qvB=,

代入數(shù)據(jù)解得v=.

練習(xí)冊系列答案
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A. 若元件的載流子是正離子,則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢

B. 若元件的載流子是自由電子,則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢

C. 在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平

D. 在測地球兩極上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持豎直

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A.當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時(shí),帶電油滴會向上運(yùn)動

B.當(dāng)電容器的上極板向上移動時(shí),帶電油滴會向下運(yùn)動

C.當(dāng)電容器的下極板向下移動時(shí),P點(diǎn)的電勢不變

D.當(dāng)電容器的下極板向左移動時(shí),P點(diǎn)的電勢會升高

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A. ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s B. ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/s

C. ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s D. ΔpA=0 kg·m/s、ΔpB=0 kg·m/s

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A. 手對地球儀的作用力方向豎直向上 B. 地球儀所受摩擦力大小為μmg

C. 手對地球儀做的功大于mv2/2 D. 地球儀對手做負(fù)功

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A.數(shù)字信號在大小上不連續(xù),時(shí)間上連續(xù),而模擬信號則相反
B.數(shù)字信號在大小上連續(xù),時(shí)間上不連續(xù),而模擬信號則相反
C.數(shù)字信號在大小和時(shí)間上均不連續(xù),而模擬信號則相反
D.數(shù)字信號在大小和時(shí)間上均連續(xù),而模擬信號則相反

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