如图所示,磁感应强度大小为B="0." 15 T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R="0.10" m的圆形区域内,圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右
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如图所示,磁感应强度大小为B="0." 15 T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R="0.10" m的圆形区域内,圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,磁感应强度大小为
B
="0." 15 T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径
R
="0.10" m的圆形区域内,圆的左端跟
y
轴相切于直角坐标系原点
O
,右端跟荧光屏
MN
相切于
x
轴上的
A
点。置于原点
O
的粒子源可沿
x
轴正方向射出速度
=" 3." 0
m/s的带正电粒子流,粒子重力不计,比荷为
=" 1." 0
C/kg。现以过
O
点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场逆时针缓慢旋转
,求此过程中粒子打在荧光屏上的范围。
答案
当
由
变化到
的过程中,
逐渐增大,
s
也逐渐增大;当
由
变化到
的过程中,
逐渐减小至零,
s
也逐渐减小至零.故粒子打在荧光屏上的范围
s
为0~0. 15 m。
解析
设粒子在磁场中沿
OB
弧做匀速圆周运动的半径为
r
,由牛顿第二定律得
0.20 m
如图所示,当圆的直径
OD
转动到与
x
轴的夹角为
时,粒子从圆形磁场中的
B
点射出,粒子在磁场中的偏角为
,打在荧光屏上的点到
x
轴的距离为
s
,由几何知识得
联立解得
代入数据并化简得
m
故
最大时,
s
最大。如图,当
D
点与出射点
B
重合时,
最大。由几何知识
,得
求得粒子打在荧光屏上最远点到
x
轴的距离为
,此时
当
由
变化到
的过程中,
逐渐增大,
s
也逐渐增大;当
由
变化到
的过程中,
逐渐减小至零,
s
也逐渐减小至零.故粒子打在荧光屏上的范围
s
为0~0. 15 m。
举一反三
如图所示,
P
、
Q
是两个等量异种点电荷,
MN
是它们连线的中垂线,在垂直纸面的方向上有磁场。如果某正电荷以初速度
沿中垂线
MN
运动,不计重力,则( )
A.若正电荷做匀速直线运动,则所受洛伦兹力的大小不变
B.若正电荷做匀速直线运动,则所受洛伦兹力的大小改变
C.若正电荷做变速直线运动,则所受洛伦兹力的大小不变
D.若正电荷做变速直线运动,则所受洛伦兹力的大小改变
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质子以一定的初速度
从边界
ab
上的
A
点水平向右射入竖直、狭长的矩形区域
abcd
(不计质子的重力)。当该区域内只加竖直向上的匀强电场时,质子经过
时间从边界
cd
射出;当该区域内只加水平向里的匀强磁场时,质子经过
时间从边界
cd
射出,则( )
A.
B.
C.
D.
、
的大小关系与电场、磁场的强度有关
题型:不详
难度:
|
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圆心为
O
、半径为
r
的圆形区域中有一个磁感应强度为
B
、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,与区域边缘的最短距离为
L
的
处有一竖直放置的荧屏
MN
,今有一质量为
m
的电子以速率
v
从左侧沿
方向垂直射入磁场,越出磁场后打在荧光屏上之
P
点,如图所示,求
的长度和电子通过磁场所用的时间。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方
,当导线中通以图示电流
I
时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
题型:不详
难度:
|
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如图所示,相距20 cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为
=
,上面放着质量为80 g的金属杆
ab
,整个装置放在
B
="0.2" T的匀强磁场中。
(1)若磁场方向竖直向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流?
(2)若磁场方向垂直斜面向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通过多大的电流?
题型:不详
难度:
|
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