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带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度...

带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s,沿垂直于磁场又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17T,如图所示,求:

(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小;

(2)若要使带电粒子从左边界射出,磁场的宽度L至少多大;

(3)若磁场的宽度L=10cm,在磁场中运动的时间。

 

(1)0.2m;(2)0.2m;(3) 【解析】 (1)由洛伦兹力提供向心力得 代入解得 (2)若要使带电粒子从左边界射出,则带电粒子在磁场内转半圈,磁场宽度至少为带电粒子做圆周运动的半径,即磁场的宽度L至少为,使带电粒子相切与右边界做圆周运动。 (3)带电粒子的运动轨迹如下图 由几何关系得 解得 带电粒子做圆周运动的周期 代入解得带电粒子运动时间为  
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考点分析:
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如图所示,匀强磁场中有一个用硬导线制成的单匝闭合线圈(线圈面积不变),线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6Ω,磁场的磁感应强度B=0.2T。现将磁感应强度在Δt=0.5s时间内减小到B=0。求线圈在上述过程中:

(1)感应电动势的平均值E

(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;

(3)通过导线横截面的电荷量q

 

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如图所示,质量为m、带电量为的粒子,从两平行带电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入场区。磁感应强度为B,这时粒子恰能沿直线穿过场区(不计重力)。求:

(1)该粒子所受电场力方向;

(2)由洛伦兹力等于电场力知此时电场强度E多大?

(3)如果将带电量为的粒子以速度v从同一位置相同方向飞入场区,粒子如何运动?

 

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完成下列问题:

(1)画出图(1)中闭合电路的部分导体棒切割运动时所产生的感应电流方向;

(2)画出图(2)中电流在磁场中受力方向;

(3)画出图(3)中通电螺线管的磁场的磁感线方向;

(4)画出图(4)中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹。

 

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如图所示,ab都是较轻的铝环,a环闭合,b环断开,横梁可以绕中间支点自由转动,开始时整个装置静止。则:

(1)条形磁铁插入a环时,横梁_____发生转动;

(2)条形磁铁插入b环时,横梁_____发生转动。(选填“会”或“不会”)

 

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如图所示,两个相同灯泡L1L2,分别与电阻R和自感线圈L串联,接到不计内阻的电源的两端,闭合电键S,电路稳定后,两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是(  )

A.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L1逐渐变亮

B.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L2逐渐变亮

C.断开电键S,灯泡L1立即熄灭

D.断开电键S,灯泡L2慢慢熄灭

 

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