在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径,整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂
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在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径,整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂
题型:不详
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在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径,整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直,现给带电体一个水平速度v
0
,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为 ( )
A.0
B.
C.
D.
答案
ACD
解析
如果
则弹力为零,摩擦力为零,所以球体克服摩擦力所做的功可能为0
如果
,则在摩擦力作用下速度逐渐减小,N增大,f增大,小球会做加速度逐渐增大的减速运动,最后速度减到零,则带电球体克服摩擦力所做的功可能为
,如果
,则在摩擦力作用下速度逐渐减小,N减小,f减小,小球会做加速度逐渐减小的减速运动,直到
速度达到最小值,以速度v做匀速运动,带电球体克服摩擦力所做的功可能为
,故选ACD
举一反三
(13分)用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽
d=
2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,
B
=1T。现有一束带正电的粒子从
O
点以
v
=2×10
6
m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量
q
=1.6×10
-19C
,质量
m
=3.2×10
-27kg
。求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径
r
和运动时间
t
是多大?
(2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
题型:不详
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如图所示,两个相同的带电粒子,不计重力,同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔的匀强磁场中,它们的轨迹分别为a和b,则它们的速率和在空腔里的飞行时间关系是( )
A.v
a
= v
b
,t
a
< t
b
B.v
a
> v
b
,t
a
> t
b
C.v
a
< v
b
,t
a
= t
b
D.v
a
> v
b
,t
a
< t
b
题型:不详
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如图所示,一带电量为
q
=2×10
-9
c,质量为
m
=1.8×10
-16
kg的粒子,在直线上一点
O
沿30°角方向进入磁感强度为
B
的匀强磁场中,经历
t
=1.5×10
-6
s后到达直线上另一点
P
。求:
(1)粒子作圆周运动的周期
T
;
(2)磁感强度
B
的大小;
(3)若
OP
的距离为0.1m,则粒子的运动速度
v
多大?
题型:不详
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如图,MN是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板,运动轨迹如图中曲线,则可判定
A.粒子带正电
B.粒子的旋转方向是abcde
C.粒子的旋转方向是edcba
D.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
题型:不详
难度:
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一个质量为m电荷量为q的带电粒子(重力不计)从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B=
,射出点的坐标(
,
)。
题型:不详
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