[题目]如图所示.半径为R的半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.圆心在x轴上的坐标点为(R.0).圆弧与y轴相切于坐标原点.在坐标原点有一粒子源.可以在坐标平面内射出质量为m.电荷量为q的带负电的粒子.不计粒子的重力.求:(1)若粒子源沿x轴正向射出不同速度的粒子.要使所有粒子都不从直径PQ上射出磁场.则粒子� 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】如图所示，半径为R的半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；磁场的磁感应强度大小为B，圆心在x轴上的坐标点为(R，0)，圆弧与y轴相切于坐标原点。在坐标原点有一粒子源，可以在坐标平面内射出质量为m，电荷量为q的带负电的粒子，不计粒子的重力，求：

(1)若粒子源沿x轴正向射出不同速度的粒子，要使所有粒子都不从直径PQ上射出磁场，则粒子的速度最大为多少?

(2)若粒子源在纸面内向各个方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子都不从直径PQ上射出磁场，粒子射出的速度最大又为多少

(3)在(2)中，使粒子均以最大速度射出，则在磁场区域中有粒子通过的面积多大?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）若粒子源沿x轴正向射出不同速度的粒子，要使所以粒子不从直径PQ射出磁场，则速度最大的粒子运动轨迹如图所示：

由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径

由牛顿第二定律可知，

求得：；

（2）若粒子源在纸面内各个方向射出速率相同的粒子，粒子做圆周运动的半径相同，则最容易从PQ上射出的粒子的射出方向沿y轴正向，该粒子刚好不从PQ上射出的轨迹如图所示：

则粒子做圆周运动的半径

由牛顿第二定律可知，

求得：

（3）粒子在磁场中通过的区域如图中阴影部分所示：

根据几何关系，阴影部分的面积：

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】如图所示,闭合开关S,电压表的示数为U,电流表的示数为I,现向左调节滑动变阻器R的触头P,电压表的示数改变量的大小为ΔU,电流表的示数改变量的大小为ΔI,则下列说法正确的是（）

A. 变大B. 变大

C. 电阻R1的功率变大D. 电源的总功率变大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某同学从距离地面H高度处将一小球从静止开始释放，小球与地面撞击后弹起的最大高度为h。小球在此过程的速度-时间图象如图所示。不计空气阻力的影响，不计小球与地面撞击过程的时间间隔。则下列选项中正确的是（　　）

A. 小球在下落和上升阶段具有的加速度都是

B. H的大小是

C. 小球与地面撞击前后速度的变化量的大小是

D. H和h的差值是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】关于磁感应强度B的概念，下列说法中正确的是( ).

A. 根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比

B. 磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同

C. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零

D. 小段通电导线放存磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，因为没有记录轨道末端位置，所以该同学在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图所示的坐标系（y轴竖直，x轴水平），又在轨迹上另取b、c两点的位置（如图）。（g取10m/s2）根据图中数据，可判断：（结果均保留三位有效数字）

①小球平抛时的初速度为______m/s.

②小球开始做平抛运动的位置坐标为x=______cm，y=______cm.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角为θ，已知动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g．

（1）若ω=ω0，若小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；

（2）求要使小物块随陶罐一起转动且相对陶罐壁静止，求陶罐转动的最大值角速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】图示为洛伦兹力演示仪的结构，彼此平行且共轴的一对励磁圆形线圈能够在两线圈间产生匀强磁场；电子枪发射出的电子经加速电压U作用后通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。现让电子枪垂直磁场方向发射电子(初速度较小，可以不计)，励磁线圈通入电流Ⅰ后，可以看到圆形的电子的径迹，则下列说法正确的是