如圖所示,在以O(shè)為圓心,半徑為cm的圓形區(qū)域內(nèi),有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=0.1 T,方向垂直紙面向外。M,N為豎直平行放置的相距很近的兩金屬板,S1,S2為從M,N板上的兩個(gè)小孔,且S1,S2跟O點(diǎn)在垂直極板的同一水平直線上。金屬板M,N與一圓形金屬線圈相連,線圈的匝數(shù)n=1 000匝,面積S=0.2 m2。線圈內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為B1=B0+kt(T),其中B0,k為常數(shù),另有一水平放置的足夠長(zhǎng)的熒光屏D,O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105 C/kg的正離子流由S1進(jìn)入金屬板M,N之間后,通過(guò)S2向磁場(chǎng)中心射去,通過(guò)磁場(chǎng)后落到熒光屏D上。離子的初速度、重力、空氣阻力及離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問(wèn):
(1)k值為多少可使正離子垂直打在熒光屏上?
(2)若k=0.45 T/s,求正離子到達(dá)熒光屏的位置。
解:(1)正離子被AK之間的電場(chǎng)加速以速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)后做1/4圓離開(kāi)磁場(chǎng)垂直打在熒光屏上,則

半徑
,
由以上兩式可得
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得

(2)

解得r2=30 cm
正離子進(jìn)入磁場(chǎng)后的徑跡如圖所示,由幾何知識(shí)可得

,即β=120°
所以,正離子到達(dá)熒光屏的位置B距中點(diǎn)O'的距離為s=Htan(β-90°)=20 cm
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2004?惠州一模)如圖所示,在一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于圓面向里,一個(gè)帶電粒子從磁場(chǎng)邊界的A點(diǎn)以指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),粒子將做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的C點(diǎn),但在粒子經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí),恰好與一個(gè)原來(lái)靜止在該點(diǎn)的不帶電的粒子碰撞后結(jié)合在一起形成新粒子,關(guān)于這個(gè)新粒子的運(yùn)動(dòng)情況,以下判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在圓心O處固定一正點(diǎn)電荷,現(xiàn)從P點(diǎn)以相同的速率發(fā)射兩個(gè)檢驗(yàn)電荷a、b,分別沿PM、PN運(yùn)動(dòng)到M、N兩點(diǎn),M、N都在以O(shè)為圓心的圓上.若檢驗(yàn)電荷a、b的質(zhì)量、電荷量均相等,則下列判斷正確的是( 。

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如圖所示,在圓心O處固定一正點(diǎn)電荷,兩個(gè)質(zhì)量和電量均相同的檢驗(yàn)電荷a、b從P點(diǎn)以相同的速率,分別沿PN、PM運(yùn)動(dòng)到N、M(均在以O(shè)為圓心的圓上),下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在點(diǎn)O置于一個(gè)正點(diǎn)電荷,在過(guò)點(diǎn)O的豎直平面內(nèi)的點(diǎn)A處,自由釋放一個(gè)帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,小球落下的軌跡如圖中實(shí)線所示,它與以O(shè)為圓心,R為半徑的圓相交于B、C兩點(diǎn),點(diǎn)O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,點(diǎn)A距OC高度為h,若小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為v,則( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),有一個(gè)方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T,圓半徑,豎直平行放置的金屬板連接在如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=91V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為70Ω;兩金屬板上的小孔跟O點(diǎn)在垂直于極板的同一直線上,另有一水平放置的足夠長(zhǎng)的熒光屏D,O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離,現(xiàn)有比荷的正正離子由小孔進(jìn)入電場(chǎng)加速后,從小孔穿出,通過(guò)磁場(chǎng)后打在熒光屏D上,不計(jì)離子的重力和離子在小孔處的初速度,問(wèn):

⑴若離子能垂直打在熒光屏上,則電壓表的示數(shù)多大?

⑵滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不同,離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也不同,求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和此種情況下打在熒光屏上的位置到屏中心點(diǎn)的距離。

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