分析 (1)由洛倫茲力作向心力求解半徑即可;
(2)由粒子回到O點(diǎn)、粒子運(yùn)動(dòng)與擋板的關(guān)系及擋板長(zhǎng)度與粒子運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系得到上下磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系,進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)軌跡;
(3)由R1的表達(dá)式可知要分k2為奇數(shù)、偶數(shù)兩種情況討論即可由(2)的半徑關(guān)系得到磁感應(yīng)強(qiáng)度之比.
解答 解:(1)粒子在MN邊界上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子只受洛倫茲力,所以有,洛倫茲力作為向心力,即有:B1qv=mv2R1,
所以,粒子在MN邊界上方磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:R1=mvB1q=lk=l4;
(2)由(1)可知,粒子在MN邊界上方磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:R1′=lk=l10;
擋板O點(diǎn)左端長(zhǎng)l2=5R1′,所以,粒子與擋板碰撞兩次后進(jìn)入下方,進(jìn)入下方磁場(chǎng)的入射點(diǎn)距離擋板左端R1′;
粒子在下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)與擋板發(fā)生碰撞,所以在下方磁場(chǎng)粒子運(yùn)動(dòng)半徑有:2R2≥11R1′;
因?yàn)榱W幼罱K能回到出發(fā)點(diǎn)O,所以有:2R2−2R1′=10R1′,
所以粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,
(3)由R1=lk,且k為偶數(shù),根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,分兩種情況
①當(dāng)k為4的倍數(shù)時(shí),粒子從擋板邊緣進(jìn)入下方磁場(chǎng),此時(shí)R2=l2,所以B1B2=R2R1=l2lk=k2;
②當(dāng)k不是4的倍數(shù)時(shí),粒子從距擋板邊緣R1處進(jìn)入下方磁場(chǎng),此時(shí)R2=l2+R1,所以B1B2=R2R1=l2+R1R1=l2lk+1=k2+1.
答:(1)若k=4,粒子在MN邊界上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為l4;
(3)當(dāng)k為4的倍數(shù)時(shí),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值為k2;當(dāng)k不是4的倍數(shù)時(shí),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值為k2+1.
點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在磁場(chǎng)中的問(wèn)題,一般利用洛倫茲力作為向心力,求得半徑的表達(dá)式,然后,根據(jù)幾何關(guān)系求解.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 磁鐵所受合外力逐漸減小 | B. | 磁鐵一定受到四個(gè)力的作用 | ||
C. | 鐵板對(duì)磁鐵的彈力逐漸減小 | D. | 磁鐵受到的摩擦力逐漸減小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 磁感線(xiàn)從永久磁鐵的N極發(fā)出指向S極,并在S極終止 | |
B. | 磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)可能相交 | |
C. | 磁感線(xiàn)可以用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 | |
D. | 磁感線(xiàn)就是磁場(chǎng)中碎鐵屑排列成的曲線(xiàn) |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | N和kg•m/s2 | B. | Pa和kg/s2•m | ||
C. | J和kg•m2/s2 | D. | V和m2•kg•s-1•A-1 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | t1時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流為零 | |
B. | t2時(shí)刻線(xiàn)圈通過(guò)中性面 | |
C. | t3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大 | |
D. | t4時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是5 V | B. | 電動(dòng)機(jī)的效率是80% | ||
C. | 通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2 A | D. | 整個(gè)電路消耗的電功率是16 W |
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專(zhuān)區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話(huà):027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com