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如图所示,一个质量为m,带电量为+q的粒子以速度V从O点沿y轴正方向射入磁感应强...

如图所示,一个质量为m,带电量为+q的粒子以速度V从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°.粒子的重力不计,试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积?
(2)粒子在磁场中运动的时间?
(3)b点到O点的距离?

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(1)根据带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力即可求得半径;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L的一半,求出半径即可求得最小面积. (2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为120°,根据圆心角与周期的关系即可求解运动时间; (3)根据轨迹,由几何知识求得从b点射出时Ob距离. 【解析】 (1)带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力,则 其转动半径为  带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为: 要使圆形匀强磁场区域面积最小,其半径刚好为L的一半,即: 其面积为 (2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为120°,带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的,即有 t=== (3)带电粒子从O处进入磁场,转过120°后离开磁场,再做直线运动从b点射出时Ob距离: 答: (1)圆形匀强磁场区域的最小面积是 (2)粒子在磁场中运动的时间为. (3)b点到O点的距离是.
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考点分析:
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如图所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板左端和右端分别在同一竖直线上.已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d,板间电压都是U,极板长度均为l.今有一电子从极板左侧的O点以速度v沿P、Q两板间的中心线进入电容器,并做匀速直线运动穿过电容器,此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器M、N板间,在电容器M、N中也沿水平方向做匀速直线运动,穿过M、N板间的电场后,再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器P、Q极板间,循环往复.已知电子质量为m,电荷为e.
(1)试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷?
(2)Q板和M板间的距离x满足什么条件时,能够达到题述过程的要求?
(3)电子从O点出发至第一次返回到O点经过了多长时间?

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如图所示,电源电动势E=10V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω,R5=4.0Ω,水平放置的平行金属板相距d=2.4cm,原来单刀双掷开关S接b,在两板中心的带电微粒P处于静止状态;现将单刀双掷开关S迅速接到c,带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上,取g=10m/s2,不计平行板电容器充放电时间,求带电微粒在金属板中的运动时间?

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如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功.
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少.
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少.

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2007年10月24日18:05,中国第一颗探月卫星嫦娥一号在西昌卫星发射中心成功升空,18:29嫦娥一号离开托举它的长征三号甲运载火箭,进入近地点205km,远地点50930km的超地球同步轨道,开始了100万千米的奔月之旅.
(1)用g表示月球表面的重力加速度,用R表示月球的半径,用h表示嫦娥一号卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离,试写出卫星进入环月圆轨道后,运行的周期的表达式,要求写出推导过程.
(2)在月球上要发射一颗环月卫星,则最小发射速度多大(设月球半径约为地球半径的manfen5.com 满分网,月球的质量约为地球质量的manfen5.com 满分网,不考虑月球自转的影响,地表处的重力加速度g取10m/s2,地球半径R=6400km,manfen5.com 满分网,计算结果保留两位有效数字)?
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某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E和 内阻r以及Rx的阻值.实验器材有:待测电源E,待测电阻Rx,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
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①先测电阻Rx的阻值,请将该同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r1和对应的电流表示数I,    ,读出此时电阻的示数r2,则电阻Rx的表达式为Rx=   
②该同学已经测得电阻Rx=2.0Ω,继续测电源电动势E和内阻r的阻值,该同学做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图2所示的1/I-R图线,则电源电动势E=    v,内阻r=    Ω. 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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