【題目】如圖所示,空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E、場區(qū)寬度為L.在緊靠電場右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi),分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知,圓形磁場區(qū)域半徑為r.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后,在M點(diǎn)離開電場,并沿半徑方向射入磁場區(qū)域,然后從N點(diǎn)射出,O為圓心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不計.求:

(1)粒子經(jīng)電場加速后,進(jìn)入磁場時速度的大小；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)若粒子在離開磁場前某時刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變,大小突然變?yōu)?/span>B1,此后粒子恰好被束縛在該磁場中,則B1的最小值為多少?

【答案】（1）（2）（3）(+1)

【解析】

（1）根據(jù)動能定理求解粒子進(jìn)入磁場時的速度；

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，根據(jù)洛倫茲力等于向心力求解B；

（3）當(dāng)粒子運(yùn)動到軌跡與OO′連線交點(diǎn)處改變磁場大小時，粒子運(yùn)動的半徑最大，即B1對應(yīng)最小值。

（1）設(shè)粒子經(jīng)電場加速后的速度為v，根據(jù)動能定理有：qEL=mv2

解得：v=

（2）粒子在磁場中完成了如圖所示的部分圓周運(yùn)動，設(shè)其半徑為R，因洛倫茲力提供向心力；

所以有qvB=

由幾何關(guān)系得：=tan 30°

所以：B=

（3）如圖所示，當(dāng)粒子運(yùn)動到軌跡與OO′連線交點(diǎn)處改變磁場大小時，粒子運(yùn)動的半徑最大，即B1對應(yīng)最小值。

由幾何關(guān)系得此時最大半徑為；Rm=

所以：B1=(+1)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲做“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗.已知所用小電珠的額定電壓和額定功率分別為2.5V、1.2W，實(shí)驗使用的直流電源的電動勢為3.0V內(nèi)阻忽略不計，實(shí)驗可供選擇的器材規(guī)格如下

a、電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約5Ω）

b、電流表A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.1Ω）

c、電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）

d、電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約2000Ω）

e、滑動變阻器R1（阻值0～10，額定電流1A）

f、滑動變阻器R2（阻值0～5000，額定電流500mA）

請回答下列問題：

（1）為了完成實(shí)驗且盡可能減小實(shí)驗誤差，電流表應(yīng)選擇_______，電壓表應(yīng)選擇_________、滑動變阻器應(yīng)選擇_________（填寫實(shí)驗器材前的序號）

（2）根據(jù)所選的實(shí)驗器材，請設(shè)計合理的電路原理圖來完成該實(shí)驗________

（3）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用設(shè)計好的電路測得了該小電珠兩端的電壓U和通過該小電珠的電流，由歐姆定律計算得到的小電珠的電阻值_______（選填“大于”“等于＂或“小于＂）真實(shí)值

（4）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過設(shè)計好的電路得到了多組實(shí)驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫圖，如圖所示，該圖線向下彎曲，其原因是______.

（5）如果取兩個這樣的小電珠并聯(lián)以后再與一阻值為2.0Ω的定值電阻串聯(lián)，并接在電動勢為3.0V、內(nèi)阻忽略不計的直流電源兩端，則每個小電珠消耗的實(shí)際功率應(yīng)為________W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗中，用不同頻率的光照射相同的金屬表面，這種金屬的逸出功不同

B. 若用紫光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，用黃光照射該金屬表面時一定能發(fā)生光電效應(yīng)

C. 用同一種頻率的單色光照射不同的金屬（都有光電效應(yīng)發(fā)生），光電子的最大初動能與金屬的逸出功成線性關(guān)系

D. 只要增加光照時間和光照強(qiáng)度照射金屬表面，該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R＝0.4m的圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓形軌道與光滑固定的水平軌道相切，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m＝0.5kg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓軌道上，小球甲與O點(diǎn)等高，小球乙位于圓心O的正下方．某時刻將兩小球由靜止釋放，最終它們在水平面上運(yùn)動，g取10m／s2．則

A. 小球甲下滑過程中機(jī)械能增加

B. 小球甲下滑過程中重力對它做功的功率先變大后減小

C. 小球甲下滑到圓形軌道最低點(diǎn)對軌道壓力的大小為12N

D. 整個過程中輕桿對小球乙做的功為1J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】固定光滑斜面傾角為37°，在斜面頂端分別以相同大小的初速度v0釋放兩個完全相同的小球A、B，A球的初速度方向沿斜面向下，B球的初速度方向水平向右，兩球都到達(dá)斜面底端。則在兩小球從斜面頂端到斜面底端的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A．兩小球到斜面底端時速度相同

B．運(yùn)動過程中兩小球所受合力做的功相同

C．運(yùn)動過程中兩小球所受合力的沖量相同

D．到斜面底端時兩小球重力的功率相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個帶電粒子以某一初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉(zhuǎn)．若帶電粒子所受重力可忽略不計，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其進(jìn)入兩板間后向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一定可行方案是（ ）

A. 僅增大帶電粒子射入時的速度

B. 僅增大兩金屬板所帶的電荷量

C. 僅減小射入粒子所帶電荷量

D. 僅改變射入粒子電性

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，勻強(qiáng)磁場中，一單匝矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值隨時間變化的規(guī)律為e＝20sinl00πtV。下列說法正確的是

A. 該線框轉(zhuǎn)動的頻率是100Hz

B. 該線框產(chǎn)生的交變電動勢最大值是20V

C. t＝0.005s時刻，線框平面與中性面重合

D. t＝0.05s時刻，穿過線圈的磁通量變化率為0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置----環(huán)形加速器，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩極板間的電場中加速，每當(dāng)粒子離開電場區(qū)域時，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞半徑不變（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R），粒子重力不計，下列關(guān)于環(huán)形加速器的說法中正確的是

A. 加速器對帶正電粒子順時針加速，對待負(fù)電粒子加速需要升高B板電勢

B. 電勢U越高，粒子最終的速度就越大

C. 環(huán)形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為

D. 粒子每次繞行一圈所需的時間與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→＋＋4.9MeV和＋→＋X＋17.6MeV，下列表述正確的有

A．X是中子

B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6

C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損

D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案