如圖所示,現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從y軸上的P(0,a)點以初速度v0平行于x軸射出,為了使電子能夠經(jīng)過x軸上的Q(b,0)點,可在y軸右側(cè)加一垂直于xOy平面向里、寬度為L的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,該磁場左、右邊界與y軸平行,上、下足夠?qū)?圖中未畫出).已知<a<,L<b.試求磁場的左邊界距y軸的可能距離.(結(jié)果可用反三角函數(shù)表示)

解:設(shè)電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r,則

eBv0=m  ① 

解得r=  ② 

(1)當(dāng)r>L時,磁場區(qū)域及電子運動軌跡如圖1所示,由幾何關(guān)系有

sinθ==  ③ 

則磁場左邊界距坐標原點的距離為

x1=b-L-[a-r(1-cosθ)]cotθ  ④ 

x1=b-L-[a-]cotθ

(其中θ=arc sin)  ⑤ 

(2)當(dāng)r≤L時,磁場區(qū)域及電子運動軌跡如圖2所示,由幾何關(guān)系得磁場左邊界距坐標原點的距離為x2=b-  ⑥ 

x2=b-

=b-  ⑦ 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用長為L的細線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊,木塊靜止,如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平地射穿木塊,穿透前后子彈的速度分別為v0和v,求子彈穿透木塊瞬間細線對木塊的拉力.(設(shè)子彈穿過木塊的時間很短,可不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在固定的光滑水平桿(桿足夠長)上,套有一個質(zhì)量m=0.5kg的光滑金屬圓環(huán),
一長為L=1m的輕繩,一端拴在環(huán)上,另一端系著一個質(zhì)量為M=2kg的木塊,如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m0=20g的子彈以V0=1000m/s的水平速度射穿木塊,子彈穿出木塊后的速度為u=200m/s(不計空氣阻力和子彈與木塊作用的時間),試問:
(1)當(dāng)子彈射穿木塊后,木塊向右擺動的最大高度為多大?
(2)當(dāng)木塊第一次返回到最低點時,木塊的速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?廣東模擬)用不可伸長的細線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊,木塊靜止,如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平地射向木塊并停留在木塊中,子彈初速度為v0,求:
(1)子彈射入木塊瞬間子彈和木塊的速度大;
(2)子彈與木塊上升的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在空間中同時存在勻強磁場和勻強電場,勻強電場方向豎直向上,場強大小為E,勻強磁場的方向和大小均未知,如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球,用長為L的絕緣線懸掛在一點,小球在水平面上以角速度ω做勻速圓周運動,順著電場強方向觀察,小球向順時針方向旋轉(zhuǎn),這時線與豎直方向夾角為θ,線上拉力為零.下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在足夠長的光滑固定水平桿上,套有一個質(zhì)量為m=0.5kg的光滑圓環(huán).一根長為L=lm的輕繩,一端拴在環(huán)上,另一端系著一個質(zhì)量為M=2kg的木塊,如圖所示.現(xiàn)有一質(zhì)量為m0=20g的子彈以v0=1000m/s的水平速度射入木塊,子彈穿出木塊時的速度為u=200m/s,子彈與木塊作用的時間極短,取g=10m/s2.求:
(1)當(dāng)子彈射穿木塊時,輕繩的拉力大小F;
(2)當(dāng)子彈射穿木塊后,木塊向右擺動的最大高度h;
(3)當(dāng)木塊第一次返回到最低點時,木塊的速度大小vM

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