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如圖所示,磁感應強度大小為B=0. 15 T,方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑R=0.10 m的圓形區(qū)域內,圓的左端跟y軸相切于直角坐標系原點O,右端跟熒光屏MN相切于x軸上的A點。置于原點O的粒子源可沿x軸正方向射出速度= 3. 0m/s的帶正電粒子流,粒子重力不計,比荷為= 1. 0C/kg,F(xiàn)以過O點并垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場逆時針緩慢旋轉,求此過程中粒子打在熒光屏上的范圍。

變化到的過程中,逐漸增大,s也逐漸增大;當變化到的過程中,逐漸減小至零,s也逐漸減小至零.故粒子打在熒光屏上的范圍s為0~0. 15 m。


解析:

設粒子在磁場中沿OB弧做勻速圓周運動的半徑為r,由牛頓第二定律得

0.20 m

如圖所示,當圓的直徑OD轉動到與x軸的夾角為時,粒子從圓形磁場中的B點射出,粒子在磁場中的偏角為,打在熒光屏上的點到x軸的距離為s,由幾何知識得

聯(lián)立解得

代入數(shù)據并化簡得m

最大時,s最大。如圖,當D點與出射點B重合時,最大。由幾何知識

,得

求得粒子打在熒光屏上最遠點到x軸的距離為,此時

變化到的過程中,逐漸增大,s也逐漸增大;當變化到的過程中,逐漸減小至零,s也逐漸減小至零.故粒子打在熒光屏上的范圍s為0~0. 15 m。

練習冊系列答案
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傾角為α的導電軌道間接有電源,軌道上靜止放有一根金屬桿ab.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強磁場,如圖所示,磁感應強度B逐漸增加的過程中,ab桿受到的靜摩擦力(  )

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(1)閉合S后,通過R2的電流的大小和方向
(2)閉合S后一段時間又斷開,則S斷開后,通過R2的電量是多少?

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如圖所示,磁感應強度大小為B=0.15T、方向垂直于紙面向里且分布在半徑R=0.10m的圓形磁場區(qū)域里,圓的左端和y軸相切于坐標原點O,右端和熒光屏MN相切于x軸上的A點,置于原點O的粒子源可沿x軸正方向發(fā)射速度為v=3.0×106m/s的帶負電的粒子流,粒子重力不計,比荷為q/m=1.0×108C/kg.現(xiàn)在以過O點且垂直于紙面的直線為軸,將圓形磁場緩慢地順時針旋轉了900,問:(提示:tg2θ=
2tgθ1-tg2θ

(1)在圓形磁場轉動前,粒子通過磁場后擊中熒光屏上的點與A點的距離;
(2)在圓形磁場旋轉過程中,粒子擊中熒光屏上的點與A的最大距離;
(3)定性說明粒子在熒光屏上形成的光點移動的過程.

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精英家教網如圖所示,在寬為0.5m的平行導軌上垂直導軌放置一個有效電阻為r=0.6Ω的導體棒,在導軌的兩端分別連接兩個電阻R1=4Ω、R2=6Ω,其他電阻不計.整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中,如圖所示,磁感應強度 B=0.1T.當直導 體棒在導軌上以v=6m/s的速度向右運動時,求:直導體棒兩端的電壓和流過電阻R1和R2的電流大小.

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精英家教網半導體中參與導電的電流載體稱為載流子.N型半導體的載流子是帶負電的電子,P型半導體的載流子是帶正電的“空穴”,如圖所示,一塊厚度為d、寬度為L的長方形半導體樣品,置于方向如圖所示、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,當半導體樣品中通以向右的電流強度為I的恒定電流時,樣品上、下底面出現(xiàn)恒定電勢差U,且上表面帶正電、下表面帶負電.設半導體樣品中每個載流子帶電荷量為q,半導體樣品中載流子的密度(單位體積內載流子的個數(shù))用n表示(已知電流I=nqvS,其中v為載流子定向移動的速度,S為導體橫截面積),則下列關于樣品材料類型的判斷和其中載流子密度n大小的表達式正確的是
(  )
A、是N型半導體,n=
BI
qdU
B、是P型半導體,n=
BI
qdU
C、是N型半導體,n=
BI
qLU
D、是P型半導體,n=
BI
qLU

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