一質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其軌跡如圖所示。它從A點(diǎn)出發(fā),以恒定速率經(jīng)時(shí)間t到B點(diǎn),圖中x軸上方的軌跡都是半徑為R的半圓,下方的都是半徑為r的半圓。
(1)求此質(zhì)點(diǎn)由A到B沿x軸運(yùn)動(dòng)的平均速度。
(2)如果此質(zhì)點(diǎn)帶正電,且以上運(yùn)動(dòng)是在一恒定(不隨時(shí)間而變)的磁場(chǎng)中發(fā)生的,試盡可能詳細(xì)地論述此磁場(chǎng)的分布情況。不考慮重力的影響。
 
(1)
(2)見解析
(1)由A到B,若上、下各走了N個(gè)半圓,則其位移
       ①
其所經(jīng)歷的時(shí)間          ②
所以沿x方向的平均速度為

(2)I. 根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和速度方向,可確定加速度(向心加速度),從而確定受力的方向,再根據(jù)質(zhì)點(diǎn)帶正電和運(yùn)動(dòng)方向,按洛倫茲力的知識(shí)可斷定磁場(chǎng)的方向必是垂直于紙面向外。
II. x軸以上和以下軌跡都是半圓,可知兩邊的磁場(chǎng)皆為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
III. x軸以上和以下軌跡半圓的半徑不同,用B和B分別表示上、下的磁感應(yīng)強(qiáng)度,用m、q和v分別表示帶電質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量、電量和速度的大。粍t由洛倫茲力和牛頓定律可知,,由此可得,即下面磁感應(yīng)強(qiáng)度是上面的倍。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面,導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板,兩板間的距離為d,板長為l,t=0時(shí),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0開始均勻增大,同時(shí),在板2的左端且非常靠近板2的位置有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。
⑴要使該液滴能從兩板間射出,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率K應(yīng)滿足什么條件?
⑵要使該液滴能從兩板間右端的中點(diǎn)射出,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t應(yīng)滿足什么關(guān)系?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在某平面上有一半徑為R的圓形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)外均有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓外磁場(chǎng)范圍足夠大,已知兩部分磁場(chǎng)方向相反且磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B,方向如圖所示,F(xiàn)在圓形區(qū)域的邊界上的A點(diǎn)有一個(gè)電量為,質(zhì)量為的帶電粒子以沿半徑且垂直于磁場(chǎng)方向向圓外的速度經(jīng)過該圓形邊界,已知該粒子只受到磁場(chǎng)對(duì)它的作用力。
  
小題1:若粒子在其與圓心O連線旋轉(zhuǎn)一周時(shí)恰好能回到A點(diǎn),試救濟(jì) 粒子運(yùn)動(dòng)速度V的可能值。
小題2:在粒子恰能回到A點(diǎn)的情況下,求該粒子回到A點(diǎn)所需的最短時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,很長的平行邊界面M、N、P間距分別為,其間分別有磁感強(qiáng)度為B1與的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)I和II,磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里。已知,一個(gè)帶正電的粒子電量為q,質(zhì)量為m,以大小為vo的速度垂直邊界面M與磁場(chǎng)方向射入MN間磁場(chǎng)區(qū),試討論粒子速度vo應(yīng)滿足什么條件,才可通過這兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū),并從邊界面P射出?(不計(jì)粒子重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有一電子束從點(diǎn)a處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏,將垂直擊中熒光屏上的點(diǎn)b,已知電子的質(zhì)量為m,電量為q.
(1)若在電子束運(yùn)行途中加一半徑為R的圓形磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里,圓心O在點(diǎn)a、b連線上,點(diǎn)O距熒光屏距離為L,為使電子束仍擊中熒光屏上的點(diǎn)b,可加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),指出此勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和范圍,并求出電子束的速度.
(2)現(xiàn)撤去電場(chǎng),電子束以原速度沿原來方向從a點(diǎn)發(fā)射,運(yùn)動(dòng)方向在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后擊中熒光屏上的點(diǎn)c.求b、c間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,直角坐標(biāo)系中,<O的區(qū)域存在沿+軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為,在>0的區(qū)域存在一垂直紙面的矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界和下邊界分別與、軸重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(圖中未畫出),現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的電子從第二象限的某點(diǎn)P以一定初速度(未知)沿+軸方向開始運(yùn)動(dòng),以的速度經(jīng)過坐標(biāo)為(O,L)的Q點(diǎn),再經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸的負(fù)方向返回電場(chǎng),求:
(1)P點(diǎn)的坐標(biāo)以及初速度為多少?
(2)矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

長L=60cm質(zhì)量為m=6.0×10-2kg,粗細(xì)均勻的金屬棒,兩端用完全相同的彈簧掛起,放在磁感強(qiáng)度為B=0.4T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖8所示,若不計(jì)彈簧重力,問(1)要使彈簧不伸長,金屬棒中電流的大小和方向如何?(2)如在金屬中通入自左向右、大小為I=0.2A的電流,金屬棒下降=1cm,若通入金屬棒中的電流仍為0.2A,但方向相反,這時(shí)金屬棒下降了多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)預(yù)言電磁波存在物理學(xué)家是___________,第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在的物理學(xué)家是___________.
(2)某LC振蕩回路的電容器的電容是可變的,線圈不可變,當(dāng)電容器電容為C1時(shí),它激起的電磁波波長為λ1;當(dāng)電容器電容為C2時(shí),它激起的電磁波波長為λ2;當(dāng)電容器電容為C1+C2時(shí),它激起的電磁波波長λ=___________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間存在兩個(gè)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反且垂直紙面,MN、PQ為其邊界,OO′為其對(duì)稱軸.一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd,回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)(  )
A.穿過回路的磁通量為零
B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0
C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同

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同步練習(xí)冊(cè)答案