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在如图所示的平面直角坐标系xoy中.有一个圆形区域的匀强磁场(图中未画出)磁场方...

在如图所示的平面直角坐标系xoy中.有一个圆形区域的匀强磁场(图中未画出)磁场方向垂直于xoy平面,O点为该圆形区域边界上的一点.现有一质量为m,带电量为+q的带电粒子(重力不计)从O点开始以初速度vo沿+x方向进入磁场,粒子经过y轴上P点时速度方向与+y方向夹角为θ=30°,已知OP=L,求:
(1)磁感应强度的大小和方向
(2)该圆形区域的最小面积.

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(1)根据左手定则判断磁场方向,画出运动轨迹,然后求解出轨道半径,最后根据洛伦兹力提供向心力列式求解; (2)先求出连接粒子在磁场区入射点和出射点的弦长,要使圆形匀强磁场区域面积最小,其半径刚好为弦长的一半,求出半径即可求得面积. 【解析】 (1)由左手定则得磁场方向垂直xOy平面向里; 粒子在磁场中做弧长为圆周的匀速圆周运动.如图所示.粒子在Q点飞出磁场,设其圆心为O′,半径为R,由几何关系有: (L-R)sin30°=R 解得 R=L 由牛顿第二定律得: 故:R= 由以上各式得磁感应强度: (2)设磁场区的最小面积为S,由几何关系得 直径 所以S= 答:(1)磁感应强度的大小为,方向垂直向内; (2)该圆形区域的最小面积为.
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考点分析:
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如图所示,摆长为L的不可伸长绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m,带电荷量为+q小球,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中,场强大小为E=mg/q,小球的平衡位置在C点,开始时让小球位于与O点同一水平高度的A点,且摆线拉直,然后无初速释放摆球,当小球经过O点正下方B点(图中未画出)的瞬间,因受细线的拉力作用,速度的竖直分量突变为0,水平分量不变.求:
(1)小球到达最低时速度的大小及方向.
(2)小球到达C点时细线对小球拉力的大小.(用m、g、L表示计算结果)

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B.电压表V2(量程0~15V,内阻约为75Ω)
C.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
E.变阻器R1(0~100Ω,0.6A)
F.变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.电池组E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)
H.开关S,导线若干
(1)为减小实验误差,电流表应选用______,电压表应选用______(填序号).
(2)为减小实验误差,应选用图1中______[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图.
(3)按所选择的电路原理图把图2中的实物图用线连接起来.

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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,用如图1所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值.下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.
拉力F/N510152025
伸长量x/cm1.63.24.76.48.0
(1)请在图2所示坐标系中作出F-x;图象.
(2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m.

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河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间关系如图乙所示,若船以最短时间渡河,则下列判断正确的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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