满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强...

如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×1027kg、电荷量q=3.2×1019C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:

(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;

(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;

(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.

 

(1)r=0.1m (2) (3) 曲线方程为() 【解析】 (1)洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律可得,解得 (2)粒子的运动轨迹如图甲所示,由几何关系可知,在磁场中运动的圆心角为30°,粒子平行于场强方向进入电场, 粒子在电场中运动的加速度 粒子在电场中运动的时间 解得 (3)如图乙所示,由几何关系可知,从MN边界上最左边射出的粒子在磁场中运动的圆心角为60°,圆心角小于60°的粒子已经从磁场中射出,此时刻仍在磁场中的粒子运动轨迹的圆心角均为60°, 则仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围为30°~60° 所有粒子此时分别在以O点为圆心,弦长0.1m为半径的圆周上, 曲线方程为
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在一个直角三角形区域ACB内存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,ABBCAC为磁场边界,AC边长为3a,角CAB=53°。一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为aD点垂直于磁场边界AB射入匀强磁场。取sin53°0.80cos 53°0.60,求:要使粒子从BC边射出磁场区域,粒子速率应满足的条件;

 

查看答案

一个质量m=0.1g的小滑块,带有q=的电荷,放置在倾角的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示小滑块由静止开始沿斜面下滑,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面问:

1)小滑块带何种电荷?

2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大?

3)该斜面的长度至少多长?

 

查看答案

如图所示,在水平放置的平行导轨(间距为0.2m)一端架放着一根质量m=40g,长L=0.2m的金属棒ab,导轨另一端通过开关与电源相连,该装置放在高h=20cm的绝缘垫块上。当有竖直向下B=1T的匀强磁场时,接通开关(图中末画开关),金属棒ab会被平抛到距导轨右端水平距离s=100cm处,不计一切阻力,g=10m/s2,试求:

1)开关接通瞬间安培力对金属棒ab做的功W

2)开关接通瞬间流经金属棒ab的电荷量q

 

查看答案

如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电q=0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为F=0.6N的恒力,g10m/s2.则滑块(   )

A.开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动

B.一直做加速度为2m/s2的匀加速运动,直到滑块飞离木板为止

C.速度为6m/s时,滑块开始减速

D.最终做速度为10m/s的匀速运动

 

查看答案

如图所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=ax=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力关于这些粒子的运动,下列说法正确的是( )

A.粒子的速度大小为

B.粒子的速度大小为

C.y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

D.y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

 

查看答案
试题属性

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