(13分)在一廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,建立一直角坐標(biāo)系,如圖所示,在坐標(biāo)系的原點(diǎn)O釋放一速率為v,質(zhì)量為m電荷量為十q的粒子(重力不計(jì)),釋放時(shí)速度方向垂直于B的方向,且與x軸成30°角,

則(1)其第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí),軌跡與y軸交點(diǎn)離O點(diǎn)距離為多少?(不考慮空氣阻力)
(2粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到穿過(guò)y軸時(shí)所用的時(shí)間
(3粒子做圓周運(yùn)動(dòng)圓心的坐標(biāo)

(1)  (2)  (3) 圓心坐標(biāo)為(

解析
試題分析:(1)由題意畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,洛倫茲力充當(dāng)向心力由牛頓第二定律得qBv=   ①
設(shè)帶電粒子軌跡的軌道半徑為R,縱坐標(biāo)為y,由幾何關(guān)系 sin600 =   ②
由①②式解得y=   
(2)由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式T=    ③
所以帶電粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=   ④
由①、③、④式求得t=
(3)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)位(x,y)
由cos60°=  得 x=
圓心坐標(biāo)為(
考點(diǎn):洛倫茲力 左手定則 牛頓第二定律

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:計(jì)算題

如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對(duì)角線AC將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以v的速度射入磁場(chǎng)區(qū)域,從對(duì)角線AC的中點(diǎn)O進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域.

(1)判斷磁場(chǎng)的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)討論電場(chǎng)強(qiáng)度E在不同取值時(shí),帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,虛線的左下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小B。A、B是完全相同的兩個(gè)質(zhì)量均為m的小金屬球(可看做質(zhì)點(diǎn))。A帶正電q,B不帶電且用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛在O點(diǎn)。整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為,A球在M點(diǎn)沿豎直向下射入磁場(chǎng)B,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度水平,在N點(diǎn)與B球碰后交換速度,碰后B球剛好能以L為半徑,在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn),A球則水平勻速?gòu)腝點(diǎn)射出。(重力加速度為g)不計(jì)一切摩擦。已知AB與水平面夾角為45°,BC與水平面夾角為θ=30°。

求:(1)B球被碰后的速度大小。
(2)A球射入點(diǎn)M到N的距離。
(3)A球從Q點(diǎn)水平射出時(shí)距N點(diǎn)的距離。(筆者感覺(jué)原試卷缺少條件,故做了改編,僅供參考)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在t=0時(shí)刻,一位于正方形區(qū)域中心O的粒子在abcd平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長(zhǎng),不計(jì)重力和粒子之間的相互作用力。已知平行于ad方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的某點(diǎn)離開磁場(chǎng),(已知)求:

(1)粒子的比荷;
(2)從粒子發(fā)射到粒子全部離開磁場(chǎng)所用的時(shí)間;
(3)假設(shè)粒子發(fā)射的粒子在各個(gè)方向均勻分布,在t=t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子數(shù)與粒子發(fā)射的總粒子數(shù)之比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)在真空中,半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T,一個(gè)帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng),已知該粒子的比荷,不計(jì)粒子重力.

(1)求粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角,求入射時(shí)與ab的夾角及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在x軸的上方(y>0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成45°角,若粒子的質(zhì)量為m,電量為q,求:

(1)該粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,寬x=2cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的縱向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向內(nèi),大小為0.01T。現(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,從O點(diǎn)以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進(jìn)入磁場(chǎng),粒子重量忽略不計(jì)()。求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)所有打在y軸上的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間;
(3)打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為θ,足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場(chǎng)方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖鐖D所示,若迅速把電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)矩形金屬線框與條形磁鐵的中軸線OO′在同一平面 內(nèi).下列不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是

A.使線框以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
B.使線框以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
C.使線框以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
D.使線框向右加速平移

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