题目
题型:河西区二模难度:来源:
h |
2 |
a |
2 |
(1)若粒子从P点射出的速率为v,求粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)求粒子从N0点射入磁场到第一次穿出磁场所经历的时间.(可用反三角函数表示)
(3)求粒子入射速度的所有可能值.
答案
由qvB=m
v2 |
R |
得轨道半径R=
mv |
qB |
(2)如图所示,第一次射出磁场的点为N′,粒子与A板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.
sinθ=
PO |
PN0 |
h | ||
|
粒子作匀速圆圆运动的周期为T=
2πR |
v |
2πm |
qB |
则粒子从N0点射入磁场到第一次穿出磁场所经历的时间为
t=
2π-2θ |
2π |
π-θ |
π |
2πm |
qB |
=
2m |
qB |
h | ||
|
(3)粒子与A板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变,有
x1=N0′N0=2Rsinθ⑥
粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变,与N0′N1相等.
由图可以看出:x2=a⑦
设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,
出射点的x坐标应为-a,
即(n+1)x1-nx2=2a ⑧
由⑦⑧两式得x1=
n+2 |
n+1 |
若粒子与挡板发生碰撞,有x1-x2>
a |
4 |
联立⑦⑨⑩得 n<3
联立②⑥⑨得v=
qB |
2msinθ |
n+2 |
n+1 |
把sinθ=
h | ||
|
当n=0,v0=
qBa
| ||
mh |
当n=1,v1=
3qBa
| ||
4mh |
当n=2,v2=
2qBa
| ||
3mh |
答:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R=
mv |
qB |
(2)粒子从N0点射入磁场到第一次穿出磁场所经历的时间为
2m |
qB |
h | ||
|
(3)粒子入射速度的可能值为
qBa
| ||
mh |
3qBa
| ||
4mh |
2qBa
| ||
3mh |
核心考点
试题【如图,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于x y平面向外.P是y轴上距原点为h的一点,N0为x轴上距原点为a的一点.A是一块平行于x轴的挡板,与】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.Mg | B.M
| C.M
| D.M
|
(1)试分析打在P点的带电粒子的带电性质,并写出该带电粒子质量的表达式;(要求用题中的字母表示)
(2)试确定打在Q点的带电粒子的质量和打在P点的带电粒子的质量之比;(结果保留两位有效数字)
(3)若P点是底片E上刻度尺的右端点,而实验中带电粒子总是打到P点右侧,从而导致不便于测量带电粒子击中底片位置到狭缝S2的距离,应如何调整可使带电粒子能打在P点左侧的位置.
mv0 |
2qL |
(1)细管刚进入磁场时,粒子运动的加速度大小、方向;
(2)维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中,水平外力所做的功;
(3)粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标.
(1)小球进入半圆轨道C点时的速度.
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能.
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.
(1)若要使带电质点进入真空室后做半径为R的匀速圆周运动,求磁感应强度B0的大小及所有可能的方向;
(2)当磁感应强度的大小变为B时,为保证带电质点进入真空室后做匀速直线运动,求此时电场强度E的大小和方向应满足的条件;
(3)若带电质点在满足第(2)问条件下运动到空中某一位置M点时立即撤去磁场,此后运动到空中另一位置N点时的速度大小为v,求M、N两点间的竖直高度H及经过N点时重力做功的功率.
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