题目
题型:不详难度:来源:
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2 的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从A点沿X轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为m、电荷量为-q、动能为3E0的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
答案
解析
试题分析:(1)由于在磁场中运动时洛仑兹力不做功,所以在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度大小就是在点入射时初始速度大小,由可得
① (2分)
(1)粒子在区域Ⅰ中运动了四分之一圆周后,从点沿轴负方向进入区域Ⅱ的磁场
如图所示,圆周运动的圆心是点,半径为
(1) ② (2分)
由可得
③ (2分)
方向垂直平面向外。 ④ (1分)
粒子进入区域Ⅱ后做半径为的圆周运动,由
可得
⑤
圆周运动的圆心坐标为(,),圆周运动轨迹方程为
将点的坐标(,)代入上式,可得
⑥ (2分)
利用⑤、⑥式得
⑦ (2分)
方向垂直平面向里。 ⑧ (1分)
(3)
如图所示,粒子先在区域Ⅰ中做圆周运动。由可知,运动速度为
类似于⑤式,半径为 ⑨ (2分)
由圆心的坐标(,)可知,与的夹角为。通过分析如图的几何关系,粒子从点穿出区域Ⅰ的速度方向与轴正方向的夹角为⑩ (3分)
粒子进入区域Ⅱ后做圆周运动的半径为 (2分)
其圆心的坐标为(,),即(,),说明圆心恰好在荧光屏乙上。所以,亮点将出现在荧光屏乙上的点,其轴坐标为
(3分)
点评:根据粒子的坐标,定出圆心,并画出运动轨道,由几何关系来确定半径,从而求出磁感应强度大小及判定其方向.值得注意的是:磁场方向相反时粒子运动圆弧所对应的圆心在一条直线上.
核心考点
试题【如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ(r≤R)和圆外区域Ⅱ(r>R)分别存在两个磁场方向均垂直于XOY平面的匀强磁场;垂直于】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.当小球运动到b点时,洛伦兹力最大 |
B.当小球运动到c点时,小球受到的支持力一定大于重力 |
C.小球从a点运动到b点,重力势能减小,电势能增大 |
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小 |
(1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量。
(1)分别指出小球A带Q1、Q2的电荷时电量的正负;
(2)求小球A分别带Q1、Q2的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比;
(3)当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,求Q3;
(4)在小球A带Q3(视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少?(设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)
(1)回路的最大电流;
(2)当滑行过程中电 阻上产生的热量为时,杆的加速度是多大;
(3) 杆从开始运动到停下共滑行多长的距离.
(1)求磁感应强度的大小;
(2)金属杆在加速下滑过程中,当速度达到时,求此时杆的加速度大小;
(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。
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