如圖6-6所示,以O(shè)點(diǎn)為圓心,r為半徑的圓形空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電粒子從A點(diǎn)正對(duì)O點(diǎn)以速度v0垂直于磁場(chǎng)射入,從C射出,∠AOC=120°,則該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?

圖6-6

解析:本題速度偏向角已知,欲求運(yùn)動(dòng)時(shí)間,只要求出周期即可,但B未知,還需聯(lián)立半徑R求解,故應(yīng)先畫軌跡,明確圓心、半徑大小,借助幾何關(guān)系求解.

解:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡是從A到C的圓弧,作AO和CO的垂線,相交于O′點(diǎn), O′點(diǎn)即為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位置.

因?yàn)椤螦O′C=∠AOC=60°

所以t=T

設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R′,由幾何知識(shí)得R′=rcot30°=r

因?yàn)?SUB>

所以T==

t=.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖6 – 14所示,在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2,方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子(不計(jì)重力),從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出.求:

(1)射出之后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸,粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少?

(2)若粒子能經(jīng)過(guò)在x軸距O點(diǎn)為L的某點(diǎn),試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間(用Lv0表達(dá)).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖6-17所示,直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30?°?角的同樣速度v射入磁場(chǎng)(電子質(zhì)量為m,電荷量為e),求:

圖6-17

(1)它們從磁場(chǎng)中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)?

(2)射出的時(shí)間差是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1-6所示,擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺,當(dāng)擺球由A經(jīng)平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)的瞬間,另一小球B以速度v同時(shí)通過(guò)平衡位置向右運(yùn)動(dòng),B與水平面無(wú)摩擦,與豎直墻壁碰撞無(wú)能量損失.問(wèn)OC間距離x滿足什么條件,才能使B返回時(shí)與A球相遇?

圖1-6

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖B-6所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌,O、C處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示),R1=4Ω、R2=8Ω(導(dǎo)軌其他部分電阻不計(jì)).導(dǎo)軌OAC的形狀滿足y=2sinx(單位:m).磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)有一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn),棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直,不計(jì)棒的電阻.試求:
(1)外力F的最大值;
(2)在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系.

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