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如图所示,两平行金属板P1和P2之间的距离为d、电压为U,板间存在磁感应强度为B1的匀强磁场.一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中,在洛伦兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点.已知粒子的质量为m,电荷量为q.不计粒子重力.求:

(1)粒子做匀速直线运动的速度v.

(2)O、A两点间的距离x.


考点:

带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

专题:

带电粒子在磁场中的运动专题.

分析:

(1)根据粒子沿直线运动时电场力等于洛伦兹力求出速度的大小.

(2)根据带电粒子在磁场中的半径公式,抓住O、A两点的距离差粒子做圆周运动的直径求解;

解答:

解:(1)带正电的粒子在两板间做匀速直线运动,故所受电场力和洛伦兹力为一对平衡力,即:Eq=B1qv

所以:

(2)带电粒子进入下面的匀强磁场后做匀速圆周运动,O、A两点间的距离x为其做圆周运动的直径,故 

答:

(1)粒子做匀速直线运动的速度v为

(2)O、A两点间的距离x为

点评:

解决本题的关键知道粒子在电容器间受电场力和洛伦兹力平衡,以及知道在匀强磁场中靠洛伦兹力提供向心力,掌握轨道半径公式.

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


如图3所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点。在推力作用下,质量为m的小滑块从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。重力加速度大小为g。(以AB面为零重力势能面)则小滑块(  )

图3

A.经B点时加速度为零

B.在AB段运动的加速度为2.5 g

C.在C点时合外力的瞬时功率为mg

D.上滑时动能与重力势能相等的位置在OD下方

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科目:高中物理 来源: 题型:


图8中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子(  )

图8

A.带负电

B.在c点受力最大

C.在b点的电势能大于在c点的电势能

D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化

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关于分子电流,下面说法中正确的是(  )

   A. 分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的

   B. 分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的

   C. “分子电流”是专指分子内部存在的环形电流

   D. 分子电流假说无法解释加热“去磁”现象

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,A、B为两个相同的环形线圈,它们共轴并靠近放置,A线圈中通有图中所示的正弦交变电流,则(  )

 

A.

在t1~t2时间内,线圈A、B相互排斥

B.

在t2~t3时间内,线圈A、B相互排斥

 

C.

t1时刻两线圈间作用力为零

D.

t2时刻两线圈间作用力最大

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原子核92238U经放射性衰变①变为原子90234Th,继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa,再经放射性衰变③变为原子核92234U.放射性衰变①、②和③依次为(  )

 

A.

α衰变、β衰变和β衰变

B.

β衰变、α衰变和β衰变

 

C.

β衰变、β衰变和α衰变

D.

α衰变、β衰变和α衰变

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科目:高中物理 来源: 题型:


某星球的质量约为地球的8倍,半径为地球的4倍,一个在地球上重量为900N的人,如果处在该星球上,它的重量为(星球和地球的自转均可忽略)(  )

 

A.

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下列说法中正确的是

A. 布朗运动就是液体分子的热运动

B. 一定质量的气体吸收热量,其内能一定增加

C. 分子间的引力与斥力同时存在,斥力总是小于引力

D. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大

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如图是著名的伽利略斜面实验的示意图,让小球从倾角为θ的光滑斜面由静止滑下,在不同的条件下进行多次实验,下列叙述正确的是(  )

 

A.

θ角越大,小球对斜面的压力越大

 

B.

θ角越大,小球从斜面顶端运动到底端所需时间越短

 

C.

θ角越大,小球运动的加速度越小

 

D.

θ角一定,质量不同的小球运动的加速度也不同

 

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