[题目]如图为探测正电子的探测器截面图.开口宽为d的正方形铝筒.下方区域Ⅰ的匀强磁场方向垂直纸面向里.区域Ⅱ的匀强磁场垂直纸面向外.区域Ⅰ.Ⅱ的磁场宽度均为d.磁感应强度均为B.现在有大量不同速度大小的正电子从铝筒竖直向下运动进入磁场.已知正电子的质量为m.电量为+e.不考虑相对论效应及电荷间的相互作用.求:(1)能到达磁场区域Ⅱ的正电子的最小速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图为探测正电子的探测器截面图，开口宽为d的正方形铝筒，下方区域Ⅰ的匀强磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的匀强磁场垂直纸面向外，区域Ⅰ、Ⅱ的磁场宽度均为d，磁感应强度均为B。现在有大量不同速度大小的正电子从铝筒竖直向下运动进入磁场，已知正电子的质量为m，电量为+e，不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。求：

(1)能到达磁场区域Ⅱ的正电子的最小速度。

(2)若正电子的速度大小为，通过磁场区域Ⅰ、Ⅱ所需要的总时间。

(3)经过较长时间后，在如图所示区域Ⅱ下边界线上宽度为d的区域有正电子射出磁场，求正电子的最大速度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）设能到达磁场区域Ⅱ的正电子的最小速度为v1，此时正电子轨迹刚好与两磁场边界相切，则轨道半径为d，根据洛伦兹力提供向心力可得

解得

（2）若正电子的速度大小为，则轨道半径

设正电子在Ⅰ区轨迹对应的圆心角为，根据几何关系可得

解得

根据对称性可得，正电子在Ⅱ区运动时轨迹对应的圆心角也为60°，则正电子通过磁场区域Ⅰ、Ⅱ所需要的总时间为

（3）经过较长时间后，在区域Ⅱ下边界线上宽度为的区域有正电子射出磁场，速度最小的正电子和速度最大的正电子运动轨迹如图所示；

根据几何关系可得

最大的轨迹半径为r2，根据几何关系可得

解得

设最大速度为v2，根据洛伦兹力提供向心力可得

解得

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】“练习使用多用电表”的实验中：

(1)小沈同学用多用电表测量某一电阻，由于第一次选择的倍率不够合适，又改换另一倍率测量，两次测量时电表指针所指的位置如图所示，下面列出其中的两步操作：

A.将“选择开关”旋到“×10挡

B.将“选择开关旋到×1挡

则这两步操作的先后顺序是_________（填“AB”或“BA”）；

(2)小沈同学用欧姆挡测量“220V，60W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，实验室提供了两种不同接口的白炽灯。下图四个操作方法，你认为合理的是_________；

(3)在上述(2)中多用电表使用正确，王老师在拍照时未把多用电表的选择开关旋钮拍进去，示数如图丙所示，你认为此白炽灯的灯丝电阻约为_________Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，空间中存在沿x轴的静电场，其电势φ沿x轴的分布如图所示．x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、带电量为－q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是

A.粒子在x2点的速度为v0

B.从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大

C.若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为

D.若v0＝，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图为甲、乙两质点同时沿同一直线运动的x–t图象．关于两质点的运动情况，下列说法正确的是

A.在0~t0时间内，甲、乙运动方向相反

B.在0~t0时间内，乙的速度一直在增大

C.在0~2t0时间内，甲的速度一直在减小

D.在0~2t0时间内，甲、乙发生的位移相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】利用如图甲所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．实验操作步骤如下：

A．按实验要求安装好实验装置；

B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．如图乙所示为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点．分别测出若干连续点A、B、C、…与O点之间的距离h1、h2、h3、…

（1）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________．

（2）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据测得的数据在图丙中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示)．