如图所示,在直角坐标系xOy平面第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=4Em9qL,第二象

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
如图所示,在平面直角坐标系xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2T.在

(1)当滑动头P在a端时,粒子在磁场中运动的速度大小为v0,根据牛顿第二定律有:qv0B=mv02R0 代入数据得:R0=0.2m(2)当滑动头P在ab正中间时,极板间电压为:U′=12U粒子在电场中做类平抛运动,设粒子射入磁场时沿y轴方向的分速度为vy:qU′d=mavy=atL=v0t粒子射入磁场时速度的大小为:v=v02+vy2解代入数据得:v=133×104m/s(或v=2.1×104m/s)(3)设粒子射出极板时速度的大小为v,偏向角为α,在磁场中圆周运动半径为R.根据速度平行四边形可得:v=v0cosα又:qvB=mv2R可得:R=R0cosα粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图,圆心为O',与x轴交点为D,设∠O'DO=β,根据几何关系:d2+L2tanα=Rcosα+Rsinβ又:d2=L2=R0可解得:sinα=sinβ得:β=α粒子在磁场中运动的周期为T:T=2πmqB则粒子在磁场中运动的时间:t=π2+2α2π=m(π+4α)2qB由此可知当粒子射入磁场时速度偏转角越大则粒子在磁场中运动的时间就越大,假设极板间电压为最大值U时粒子能射出电场,则此粒子在磁场中运动的时间最长.由(2)问规律可知当滑动头P在b端时,粒子射入磁场时沿y方向的分速度:vym=233×104m/sy方向偏距:ym=vym2?Lv0代入数据得:ym=315m<0.2m说明粒子可以射出极板.此时粒子速度偏转角最大,设为αm:tanαm=vymv0=33得:αm=π6故粒子在磁场中运动的最长时间:tm=m(π+4αm)2qB得:tm=5πm6qB代入数值得:tm=π12×10-4s(或tm=2.6×10-5s)答:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m.(2)当滑动头P在ab正中间时,粒子射入磁场时速度的大小2.1×104m/s;(3)粒子在磁场中运动的最长时间为π12×10-4s.

解答:解:根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示:A、根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电,故A错误;B、设点A与x轴的距离为d,由图可得:r-rcos60°=d,所以d=0.5r.而粒子的轨迹半径为r=mvqB,则得A点与x轴的距离为:d=mv2qB,故B正确;C、粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角,所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°,所以粒子运动的时间为 t=θ360°T=16×2πmqB=πm3qB,故C正确;D、由于粒子的速度的方向在改变,而速度是矢量,所以速度改变了,故D错误.故选:BC


(1)粒子在电场中做类平抛运动,从P到Q点的过程中,沿x轴方向做匀速直线运动,沿y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动,由题意知,粒子沿x轴方向的位移为L,则有:
L=v0t得粒子运动时间t=
L
v0
=
L


  • 如图所示的平面直角坐标系xOy,在第一象限内有平行于y轴的匀强电场,方向...
    答:(2分)所以 , (2分)方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成45°角。 (1分)(3)粒子在磁场中运动时,有 (2分)当粒子从b点射出时,磁场的磁感应强度为最小值,此时有 ,(2分)所以 (1分)
  • (2012?眉山模拟)如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应...
    答:eEm?t2 x方向:2L=vt 联立解得:E=mv22eL (2)设电子到达C点的速度大小为vc,方向与y轴正方向的夹角为θ.由动能定理,有12mv2C?12mv2=eEL解得vC=2v故cosθ=vvC=22得θ=45°(3)画轨迹如图所示.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=mvCeB=2mveB电子在磁场中偏转120°后...
  • (2014?湖南二模)如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应...
    答:12mv2=eEL解得 vC=2v 则 cosθ=vvC=22得θ=45°画轨迹如图所示.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径 r=mvCeB=2mveB电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出.磁场最小半径为:Rm=PQ2=rsin60°可得:Rm=6mv2eB答:(1)第二象限内电场强度的大小为mv22eL;(2)圆形磁场的最小...
  • 如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向...
    答:磁场的磁感应强度为最小值,此时有:r=22L,所以:B=2mv0qL(3)由(1)中粒子在第一象限中运动时间t1=2hv0粒子进入磁场中做圆周运动圆心角α=π2(如图)运动时间:t2=α2πT=πm2qB粒子出磁场后做匀速直线运动,时间:t3=2
  • 如图所示,直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场...
    答:②(2)在同一点射出磁场的两粒子轨迹如图,轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2,由几何关系有:θ1=180°-θ2…③故有:t1+t2=T2=2t0答:(1)磁场的磁感应强度B的大小πm2qt0;(2)若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子,先后从y轴上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,这两个粒子在...
  • (17分)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强...
    答:且速度与y轴负方向成45度角,必须要从ab边射出,从b点射出对应的此时磁感应强度B 1 最小,粒子在磁场中的轨迹以O 1 为圆心一段四分之一圆弧,设半径为r 1 , 由 得: 所以磁感应强度须满足的条件: (4)粒子恰好不能到达y轴上,此时粒子垂直bc边射出,对应的此时磁感应强度B 2 ,...
  • 如图,在平面直角坐标系xoy内,第一象限的射线op与x轴夹角为30º,在∠...
    答:(1)( , )(2) (3)11次 试题分析: (1)粒子在磁场中做圆周运动,如图为粒子运动轨迹描绘,洛仑兹力提供向心力: 得圆轨道半径 第一段圆弧轨迹OA为半圆,A点横坐标为2R粒子再次由点B(2R, )进入磁场,进入磁场时与边界OP夹角θ 2 =60º粒子再次出磁场即第三...
  • (2013?淄博三模)如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内,有场强大小为E...
    答:32l0则b离a、c到达K点的时间差△t=2(32l0?l0)v解得:△t=3t02π;答:(1)匀强磁场的磁感应强度大小B为2πm3et0;(2)电子在电场中运动离y轴的最远距离d为π2ml209eEt20;(3)K点的坐标为(-2l0,2l0),三个电子到达K点的时间差为3t02π.
  • 如图所示为一个平面直角坐标系xoy。在第一象限中,取一个与两个坐标轴...
    答:粒子做圆周运动的圆心必在过M点并垂直于x轴的直线ME上;同时这个轨迹经过C点,所以轨迹的圆心也一定在MC的垂直平分线EF上,这样ME与EF的交点E就是轨迹的圆心,ME就是轨迹的半径r。过C点作MB的垂线与MB交于H点。圆的轨迹方程为: (3分)C点坐标为: (1分)(1分)代入圆的轨迹方程得...
  • 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有一个磁感应强度大小B=0.2...
    答:谁给解一下,要步骤