如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成
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如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×106m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,在y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T.有一质子以速度v=2.0×10
6
m/s,从x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场.质子质量取m=1.6×10
-27
kg,电量q=1.6×10
-19
C,质子重力不计.求:
(1)质子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间.
答案
(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,
根据牛顿第二定律得
qvB=m
v
2
R
质子做匀速圆周运动的半径为:
R=
mv
qB
=0.10m
(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为30°,且半径恰好等于0.10m,
因此质子将在磁场中做半个圆周运动到达y轴上的C点,如图所示.
根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期 为:
T=
2πm
qB
质子从出发到第一次到达y轴所经历的时间为:
t=
T
2
=
πm
qB
≈1.57×1
0
-7
s
答:(1)质子在磁场中做圆周运动的半径0.1m;
(2)质子在磁场中运动所经历的时间1.57×10
-7
s.
举一反三
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力.图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面内的A、A′之间来回滑动.A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于5°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:
(1)小滑块的质量.
(2)容器的半径.(g取10m/s
2
)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹30°角.求正、负离子在磁场中运动半径比
r
正
r
负
和时间比
t
正
t
负
分别是多少?
题型:不详
难度:
|
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试解答下列问题:
(1)在电场中把2.0×10
-9
C的负电荷从A点移到B点,静电力做功1.4×10
-7
J;再把该电荷从B点移到C点,静电力做功-3.4×10
-7
J.则A、C间的电势差U
AC
是多大?
(2)有一个电流表G,内阻
R
g
=30Ω
,满偏电流I
g
=1mA.要把它改装为量程0~15V的电压表,则改装后的电压表内阻是多大?
(3)电子以1.76×10
6
m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=4.0×10
-5
T的匀强磁场中,求该电子做匀速圆周运动的轨道半径(已知电子的比荷e/m=1.76×10
11
C/kg).
题型:不详
难度:
|
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在平面直角坐标系xOy中,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v
0
垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角离开电场,同时射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示.(不计粒子重力)试求:
(1)粒子离开电场时的速度大小;
(2)M、N两点间的电势差U
MN
;
(3)P点到坐标原点O的距离OP.
题型:不详
难度:
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用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量m=2.0×10
-2
kg,电荷量q=+1.0×10
-8
C.现加一水平方向的匀强电场,小球平衡于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°,如图所示.(取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)该匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后,小球作往复运动,则经过O点时细线对小球的拉力.
题型:不详
难度:
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