如图所示,直角坐标系OXY,在X>0的空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m、电量为q的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点
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如图所示,直角坐标系OXY,在X>0的空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m、电量为q的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点
题型:龙岩模拟
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如图所示,直角坐标系OXY,在X>0的空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m、电量为q的带电粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与X轴交点P的坐标为(a,0),边界与Y轴交点为Q.
求:(1)判断粒子带正电荷还是负电荷?(2)磁感应强度B的大小.(3)指出能到达Q点的带电粒子在O点的入射方向.
答案
(1)由图中的运动轨迹及磁场方向可得:粒子带正电
(2)当粒子沿y轴负方向运动时,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,
由几何关系可知:带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为
R=
a
2
据牛顿第二定律,得
qvB=m
v
2
R
联立以上两式解得
B=
2mv
aq
(3)带电粒子能到达Q点,也是粒子离入射点最远处,所以只有当粒子在O点的沿X轴正方向入射.
举一反三
如图所示,一质量为m的滑块,在粗糙水平面上的质量为M的斜劈上下滑,斜面光滑,下滑过程中,M始终静止,则下列说法正确的是( )
A.水平面受到M的压力大于(M+m)g
B.水平面受到M的压力小于(M+m)g
C.水平面对M有水平向右的摩擦力
D.水平面对M没有摩擦力
题型:不详
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如图所示,质量均为m=10kg的两个相同的物体A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上,在方向与水平方向成角斜向上、大小为100N的拉力F作用下,以大小为V
0
=4m/s的速度向右做匀速直线运动(取当地的重力加速度g=10m/s
2
),试求:
(1)地面与物体间的动摩擦因数
(2)某时刻剪断轻绳,物块A在水平地面上继续滑行的距离.
题型:不详
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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?
题型:不详
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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
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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/s
2
,则小物块在下滑的过程中受到的摩擦力f=______N,方向为______.
题型:不详
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