(1)試在圖中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使這簇帶電粒子通過(guò)該磁場(chǎng)后都沿平行于x軸方向運(yùn)動(dòng).在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置.
(2)試在圖中的某些區(qū)域再加垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使從Pl點(diǎn)發(fā)出的這簇帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)后都能通過(guò)P2(a,0)點(diǎn).
要求:①說(shuō)明所加磁場(chǎng)的方向,并在圖中定性畫出所加的最小磁場(chǎng)區(qū)域邊界的形狀和位置;
②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡;
③寫出所加磁場(chǎng)區(qū)域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程.

(1)所加磁場(chǎng)的邊界的軌跡是一個(gè)以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點(diǎn)相切
(2)
①在P2處所加的磁場(chǎng)最小區(qū)域也是圓


③(x-a)2+(y一R)2=R2
(1)設(shè)帶電粒子從A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(x、y),粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R,旋轉(zhuǎn)的圓心在C點(diǎn),旋轉(zhuǎn)圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R—Rcosα,(4分)

解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(3分)
可見(jiàn),所加磁場(chǎng)的邊界的軌跡是一個(gè)以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點(diǎn)相切.(3分)
(2)根據(jù)對(duì)稱性可得出在P2處所加的磁場(chǎng)最小區(qū)域也是圓,(1分)
同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點(diǎn)相切;(2分)  
根據(jù)左手定則判斷,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿圖示v0方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.(4分)
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:計(jì)算題

如圖甲所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場(chǎng)中,MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓,電壓變化周期T=0.1s,兩板間電場(chǎng)可看做均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng). 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,分界線為CD,AB為熒光屏. 金屬板間距為d,長(zhǎng)度為l,磁場(chǎng)B的寬度為d. 已知:,帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì). 試求:

(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于兩平行極板之間,磁感強(qiáng)度為B,各部分長(zhǎng)度如圖.現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為q的電子(不計(jì)重力),從左邊中點(diǎn)平行于板射入,欲使其打在極板上,求電子的速率應(yīng)該在什么范圍?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)求兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比;
(2)求兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率之比;
(3)求兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心加速度之比。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


  (1)子彈的質(zhì)量
(2)小車的位移時(shí)線圈中的電流大小
(3)在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量;
(4)線圈和小車通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個(gè)直線加速器均由k個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增長(zhǎng)的金屬圓筒組成(整個(gè)裝置處于真空中。圖中只畫出了6個(gè)圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個(gè)圓筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端。設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng),且每個(gè)圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過(guò)縫隙的時(shí)間可忽略不計(jì)。為達(dá)到最佳加速效果,應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)至粒子穿過(guò)每個(gè)圓筒的時(shí)間恰為交流電的半個(gè)周期,粒子每次通過(guò)圓筒間縫隙時(shí),都恰為交流電壓的峰值。
質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過(guò)直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3……An,共n個(gè),均勻分布在整個(gè)圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線和細(xì)虛線了幾個(gè)),每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是磁感應(yīng)強(qiáng)度和方向均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的一條直徑的兩端,如圖(乙)所示。這就為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)撞作好了準(zhǔn)備。
(1)若正電子進(jìn)入第一個(gè)圓筒的開(kāi)口時(shí)的速度為v0,且此時(shí)第一、二兩個(gè)圓筒的電勢(shì)差為U,正電子進(jìn)入第二個(gè)圓筒時(shí)的速率多大?
(2)正、負(fù)電子對(duì)撞時(shí)的速度多大?
(3)為使正電子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)時(shí)獲得最大動(dòng)能,各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?
(4)正電子通過(guò)一個(gè)圓形磁場(chǎng)所用的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,A是一塊水平放置得鉛板的截面,其厚度為d。MM´和NN´是一重力可忽略不計(jì),質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)方向垂直,并且粒子垂直穿過(guò)鉛板。軌跡MM´的半徑為r,軌跡NN´的半徑為R,且R > r。求:

(1)粒子穿過(guò)鉛板時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向(回答向上或向下)
(2)粒子帶何電荷。
(3)粒子穿過(guò)鉛板時(shí)所受的平均阻力。
 

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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,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向水平向右,其寬度為;中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外;右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小也為、方向垂直紙面向里.一個(gè)帶正電的粒子(質(zhì)量,電量,不計(jì)重力)從電場(chǎng)左邊緣點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),穿過(guò)中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后,又回到了點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程.求:
(1)中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度;
(2)帶電粒子從點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次回到點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106C/kg的負(fù)電荷于電場(chǎng)中的.點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)
π
15
×10-5s后電荷以v0=1.5X104m/sS的速度通過(guò)MN進(jìn)人其上方的均勻磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化.圖中以垂直紙面向里為正,電荷通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E及O點(diǎn)與直線MN之間的距離;
(2)如果在O點(diǎn)正右方d=68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間.

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同步練習(xí)冊(cè)答案