(17分)如圖所示,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L(zhǎng),在MN板中央各有一個(gè)小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)),該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,整個(gè)裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流(重力不計(jì)),以速率v0從圓形磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,最后從小孔O3射出.現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ,其下滑h后開始勻速運(yùn)動(dòng),此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)F射出.求:
(1)圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′.
(2)導(dǎo)體棒的質(zhì)量M.
(3)棒下落h的整個(gè)過(guò)程中,電阻上產(chǎn)生的電熱.
(4)粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間.
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng):    
(2)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng):
粒子恰好不能從Q3射出:  
    
(3)對(duì)棒運(yùn)用動(dòng)能定理:
棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):       

(4)電荷在磁場(chǎng)B/中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
電荷在電場(chǎng)中勻變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:
                   
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電荷量為q1的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向由點(diǎn)開始做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)與另一電荷量為q2的靜止帶電粒子碰撞后合為一體做半徑為R2的勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知R1="2" R2,不計(jì)粒子的重力,忽略兩粒子之間的靜電力的影響,則(    )
A.兩粒子帶異種電荷B.兩粒子帶同種電荷C.q1∶q2=2∶1D.q1∶q2=1∶2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一場(chǎng)強(qiáng)為E的方向平行x軸向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。有一鉛板放置在y軸處,且與紙面垂直,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,然后以垂直于鉛板的方向從A處沿直線穿過(guò)鉛板,而后從x軸上的D處以與x軸正向夾角為60°的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)疊加的區(qū)域,最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)。已知OD長(zhǎng)為l,求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)鉛板時(shí)損失了多少動(dòng)能?
(2)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,方向垂直紙面向里。在磁場(chǎng)中的P點(diǎn)引入一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-8kg、帶電量為q=5×10-6C的正粒子,并使之以v=10m/s的速度垂直于磁場(chǎng)方向開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示,不計(jì)粒子重力,磁場(chǎng)足夠大。
(1)請(qǐng)?jiān)谟覉D上大致畫出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡;
(2)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期為多大;
(3)穿過(guò)粒子圓周平面內(nèi)的磁通量為多大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如右圖所示,在正交的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子由A孔以v0飛入,飛出電場(chǎng)時(shí),距上板為d.求剛飛離電場(chǎng)時(shí)粒子受的洛倫茲力大小.(重力不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖15-2-18所示是處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的三維空間,磁場(chǎng)方向垂直xOz平面.要使一段通電直導(dǎo)線所受安培力方向沿z軸正方向,則通電導(dǎo)線的位置可能是(    )

圖15-2-18
A.在yOz平面上介于y軸和z軸之間的任何位置上,并且電流方向與y軸正方向成銳角
B.在xOz平面上,電流方向沿x軸正方向
C.平行于xOy平面,并且電流方向與x軸正方向和y軸正方向均夾45°角
D.在xOy平面上但不與y軸平行的所有位置

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

圖中+q受洛侖茲力,(1)水平向外的是圖    ;(2)豎直向上的是圖    ;(3)豎直向下的是圖     。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為m,帶電量為q的電子以速度v垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則電子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為             ;周期為         ;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如題21圖所式,矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有5個(gè)帶點(diǎn)粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng),在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧,,這些粒子的質(zhì)量,電荷量以及速度大小如下表所示。

粒子編號(hào)
質(zhì)量
電荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
-2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v

由以上信息可知,從圖中abc處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為
A.3,5,4B.4,2,5
C.5,3,2D.2,4,5

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同步練習(xí)冊(cè)答案