如图所示,纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动,一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入

如图所示,纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动,一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入

题型:不详难度:来源:
如图所示,纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动,一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间,两金属板带等量异种电荷,粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出,已知带电粒子的质量为m,电量为q,其重力不计,粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ=60°角,匀强磁场的磁感应强度为B,带电板板长为l,板距为d,板间电压为U.试
(1)上金属板带什么电?
(2)粒子刚进入金属板时速度为多大?
(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?魔方格
答案
(1)粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知,上金属板带负电.
(2)设带电粒子进入电场的初速度为v,在电场中偏转时有:
d=
1
2
at2=
1
2
qU
dm
(
l
v
)2
         ①
解得:v=
l
d


qU
2m
            ②
(3)如图所示,带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力,设磁偏转的半径为R,圆形磁场区域的半径为r,则:
qvB=m
v2
R
                 ③
R=
mv
qB
=
l
Bd


mU
2q
         ④
由几何知识可得:r=Rsin30°   ⑤
磁场区域的最小面积为S=πr2=
πmUl2
8qB2d2
 ⑥

魔方格

答:(1)上金属板带负电;
(2)粒子刚进入金属板时速度v=
l
d


qU
2m

(3)圆形磁场区域的最小面积为S=
πmUl2
8qB2d2
举一反三
在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在各自滑板上静止不动,在相互猛推一下对方后,两者分别向相反方向运动,且甲在冰上滑行的距离比乙远.假设两滑板与冰面间的动摩擦因数相同,则(  )
A.甲推乙的时间等于乙推甲的时问
B.甲推乙的时间小于乙推甲的时间
C.在分开后,甲的加速度等于乙的加速度
D.在分开时,甲的初速度大于乙的初速度
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一倾角θ=30°的斜面固定在水平面上,质量m=1.0kg小物块沿粗糙斜面匀速下滑.取g=10m/s2,则小物块在下滑的过程中受到的摩擦力f=______N,方向为______.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一不计重力的带电粒子q从A点射人一正点电荷2的电场中,运动轨迹如图所示,则(  )
A.粒子q带负电
B.粒子q的加速度先变小后变大
C.粒子q的电势能先变小后变大
D.粒子q的动能一直变大
魔方格
题型:深圳二模难度:| 查看答案
两条平行的裸导体轨道M、N所在平面与水平面间的夹角为θ,相距L,导轨下端与电阻R相连,质量为m的金属棒ab放在导轨上,导轨处在方向垂直斜面上的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示.导轨和金属棒的电阻不计,导轨足够长,有一个水平方向的恒力垂直作用在棒上,棒的初速度为零,关于ab棒运动过程中的速度大小随时间变化的图象可能是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
在一个光滑水平面内建立直角坐标系 xOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0),从 t=0时刻受到如图所示随时间变化的外力作用,Fy表示沿 y 轴方向的外力,Fx表示沿 x 轴方向的外力,则(  )

魔方格
A.前2s内物体沿 x 轴做匀加速直线运动
B.第4s末物体的速度大小为4


2
 m/s
C.4s末物体的坐标为(4m,4m)
D.第3s末外力的功率为4W
题型:青岛二模难度:| 查看答案
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