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在如图所示的直角坐标系中,坐标原点O处固定有正电荷,另有平行于y轴的匀强磁场,一个质量为m,带电量+q的微粒,恰能以y轴上(0,a,0)点为圆心做匀速圆周运动,其轨迹平面与xOz平面平行,角速度ω旋转方向如图中箭头所示,试求匀强磁场的磁感应强度大小和方向.

答案:
解析:

  解:粒子受力如图2所示,则方向沿y轴负方向,设绕行半径为R,则:

  解:粒子受力如图所示,则方向沿y轴负方向,设绕行半径为R,则:

  Fcosα=mg,

  qωR·B-F·sinα=mω2R,

  sinα=

  联立解得.B=


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示.第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E2=
E1
2
,匀强磁场方向垂直纸面.处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷
q
m
=102C/kg
的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10m/s2.试求:
(1)带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1
(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?
(3)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0 T0应满足的关系?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×103 T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=6.64×1027kg、电荷量为q=+3.2×1019C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205 V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域.

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径;

(2)你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;

(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E2=1/2E1,匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷=102C/kg的带正电的粒子(可视为质点),该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10 m/s2.

试求:(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1 ;

(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x正方向通过D点,求磁感应强度B0及磁场的变化周期T0为多少?

(3)要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积应满足的关系?

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科目:高中物理 来源:2010年江苏省高一第二学期期末考试物理试题 题型:计算题

(10分)旋转秋千是游乐园里常见的游乐项目,它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上,每一座椅可坐一人。启动时,座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转飘游,如图甲所示,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)绳子的拉力大小;

(2)该装置转动的角速度。

 

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(1)绳子的拉力大小;
(2)该装置转动的角速度。

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