24.

一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場分布在以O為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng)，初速為v，方向沿x正方向。后來，粒子經(jīng)過y軸上的P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30°，P到O的距離為L，如圖所示。不計(jì)重力的影響。求磁場的磁感強(qiáng)度B的大小和xy平面上磁場區(qū)域的半徑R。

24.

粒子在磁場中受洛侖茲力作用，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑r，

qvB=m                                  ①

據(jù)此并由題意知，粒子在磁場中的軌跡的圓心C必在y軸上，且P點(diǎn)在磁場區(qū)外。過P點(diǎn)沿速度方向作延長線，它與x軸相交于Q點(diǎn)。作圓弧過O點(diǎn)與x軸相切，并且與PQ相切，切點(diǎn)A即離子離開磁場區(qū)的地點(diǎn)。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C，如圖所示。

由圖中幾何關(guān)系得

L=3r                                          ②

由①、②求得

B=                                     ③

圖中OA的長度即圓形磁場區(qū)的半徑R，由圖中幾何關(guān)系可得

R=L                                     ④

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?懷化三模）如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢．若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率P=(
vBdS
RS+ρd
)2R．調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，勻強(qiáng)磁場寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點(diǎn)，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C．試求：
（1）質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（2）A點(diǎn)距入射線方向上的O點(diǎn)的距離H；
（3）質(zhì)子從C孔射入到A點(diǎn)所需的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?濱州一模）如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與定值電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢．下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢．若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率P=(
vBdS
RS+ρd
)2R．調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為（　　）

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科目：高中物理 來源：2014年云南省楚雄市高二上學(xué)期學(xué)業(yè)水平測試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點(diǎn)，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C．求：

（1）質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

（2）A點(diǎn)距入射線方向上的O點(diǎn)的距離H；

（3）質(zhì)子從C孔射入到A點(diǎn)所需的時(shí)間t．（，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

 

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