满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在xoy坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场...

如图所示,在xoy坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。

满分5 manfen5.com

(1)求质子射入磁场时速度的大小;

(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间;

(3)若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间。

 

(1);(2)+;(3) 【解析】 试题分析:(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有qvB=m,得v= (2)质子沿x轴正向射入磁场后,在磁场中运动了个圆周后,以速度υ逆着电场方向进入电场,原路径返回后,再射入磁场,在磁场中运动了个圆周后离开磁场 在磁场中运动周期T=,质子在磁场中运动的时间t1=T= 进入电场后做匀变速直线运动,加速度大小a= 质子在电场中运动的时间t2= 所求时间为t= t1+ t2=+ (3)当质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从第一象限射入磁场时,设质子将从A点射出磁场,如图所示,其中O1、O2分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心。由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半径,所以OO1AO2为菱形,即AO2平行x轴,说明质子以平行y轴的速度离开磁场,也以沿y轴负方向的速度再次进入磁场 ∠O2=90°-θ,所以,质子第一次在磁场中运动的时间t1′=T 此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径,设质子将从C点再次射出磁场,如图所示,其中O1、O3分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心,AO3平行x轴。由于O1AO3C为菱形,即CO1平行AO3,即平行x轴,说明C就是磁场区域圆与x轴的交点。这个结论与θ无关 所以,OO2O3C为平行四边形,∠O3=90°+θ 质子第二次在磁场中运动的时间t2′=T 质子在磁场中运动的总时间t′=t1′+t2′=T= 考点:带电粒子在电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】本题关键是描绘出带电粒子的运动轨迹,然后根据洛伦兹力提供向心力列式求解出时间.(1)质子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;(2)找出运动轨迹,然后求解出时间;(3)结合作图,找出运动轨迹,然后求解出时间.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导体棒和导轨的电阻不计。导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。(设导轨足够长)求:

满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

(1)力F的大小。

(2)t=1.2s时,导体棒的加速度。

(3)估算1.6s内电阻上产生的热量。

 

查看答案

如图所示的圆形区域内有匀强磁场,其边界跟y轴在坐标原点O处相切;磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,在O处有一放射源可沿纸面向各个方向射出速率均为v的带电粒子;已知带电粒子质量为m,电荷量q,圆形磁场区域的半径满分5 manfen5.com ,则粒子在磁场中运动的最长时间是多少?

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

固定在匀强磁场中的正方形导体框abcd边长为L,导体框是由均匀的电阻丝围成,每条边的电阻均为R。磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,现将一段阻值为满分5 manfen5.com的电阻丝PQ架在导体框上,如图所示,若PQ以恒定的速度v从ad滑到bc,当其滑过满分5 manfen5.com的距离时,求:

满分5 manfen5.com

(1)PQ两端的电压为多大?

(2)通过aP段的电流为多大?

 

查看答案

有一个1000匝的线圈,在0.4s内通过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.10Wb,求线圈中的感应电动势。

 

查看答案

某同学用刻度尺测金属丝的长度L,用螺旋测微器测金属丝的直径d,其示数分别如图1和图2所示,则金属丝长度L=      cm,金属丝直径d=     mm.他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×1”欧姆挡,示数如图3所示,则金属丝的电阻R=  Ω.

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.