如圖17所示,兩個寬度為d的有界磁場區(qū)域,磁感應強度都為B,方向如圖18所示,不考慮左右磁場相互影響且有理想邊界。一帶電質(zhì)點質(zhì)量為m,電量為q,以一定的初速度從邊界外側(cè)垂直磁場方向射入磁場,入射方向與CD成θ角。若帶電質(zhì)點經(jīng)過兩磁場區(qū)域后又與初速度方向相同的速度出射。求初速度的最小值以及經(jīng)過磁場區(qū)域的最長時間。(重力不計)。
帶電質(zhì)點只要能進入第二磁場,就可滿足要求。即帶電質(zhì)點至少能進入的第二個磁場的速度為最小值。帶電粒子的軌跡圖如圖所示,(3分)

根據(jù)幾何關系有:d=R(1+cosθ) , (2分)
由牛頓第二定律可得(2分)
所以(2分) 
因為(2分),所以(2分)


帶電質(zhì)點只要能進入第二磁場,就可滿足要求。即帶電質(zhì)點至少能進入的第二個磁場的速度為最小值。帶電粒子的軌跡圖如圖所示,(3分)
根據(jù)幾何關系有:d=R(1+cosθ) , (2分)
由牛頓第二定律可得(2分)
所以(2分) 
因為(2分),所以(2分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖15-2-12所示,導線ab固定,導線cd與ab垂直且與ab相距一小段距離,cd可以自由移動,試分析cd的運動情況.

圖15-2-12

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

下圖是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速不計),加速后,再通過狹縫s2s3射入磁感強度為B的勻強磁場,方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ。最后,分子離子打到感光片上,形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細線。若測得細黑線到狹縫s3的距離為d,導出分子離子的質(zhì)量m的表達式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線,在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直紙面向外.O是MN上的一點,從O點可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子,粒子射入磁場時的速度可在紙面內(nèi)各個方向.已知先后射入的兩個粒子恰好在磁場中給定的P點相遇,P到O的距離為L.不計重力及粒子間的相互作用.求:
(1)所考察的粒子在磁場中的軌道半徑;
(2)這兩個粒子從O點射入磁場的時間間隔。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一只磁電式電流表,線圈長為2.0cm,寬為1.0cm,匝數(shù)為250匝,線圈所在處的均勻輻向分布的磁場的磁感應強度為0.2T.如圖11-2-12所示.當通入電流為0.10mA時,作用在線圈上的安培力的力矩大小為            ,線圈轉(zhuǎn)動的方向為           ;若螺旋彈簧的旋轉(zhuǎn)力矩M=Kθ,其中K=3.3×10-6N·m/rad,則線圈偏轉(zhuǎn)的角度為           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖10-1所示,螺線管兩端加上交流電壓,沿著螺線管軸線方向有一電子射入,則該電子在螺線管內(nèi)將做:
A.加速直線運動B.勻速直線運動
C.勻速圓周運動D.簡諧運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

“為了您和他人的安全,請您不要在飛機上使用手機和手提電腦.”這句提醒警示語是乘過飛機的游客都聽到過的,因為有些空難事故就是由于某些乘客在飛行的飛機中使用手機所造成的.1996年、1998年都出現(xiàn)過此類問題,1999年廣州白云機場飛機降落時,機上有四位旅客同時使用手機,使飛機降落偏離了8度,險些造成事故,請問為什么在飛機上不能使用手機和手提電腦呢(包括游戲機)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-2-15所示,在傾角為300的斜面上,放置兩條寬L=0.5m的平行導軌,將電源、滑動變阻器用導線連接在導軌上,在導軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=0.3Ω,金屬桿與導軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N,磁場方向垂直軌道所在平面,B=0.8T.金屬桿ab的電阻為0.2Ω,導軌電阻不計.欲使桿的軌道上保持靜止,滑動變阻器的使用電阻的范圍多大?(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

醫(yī)生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場是均勻的。使用時,兩電極a、b與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中(由內(nèi)向外)運動,電極a、b之間會有微小電勢差。在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離、磁感應強度的大小不變。則(   )
A.電極a電勢較高;血流速度越大,a、b之間電勢差越小 ;
B.電極a電勢較高;血流速度越大,a、b之間電勢差越大 ;
C.電極b電勢較高;血流速度越大,a、b之間電勢差越;
D.電極b電勢較高;血流速度越大,a、b之間電勢差越大。

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