[题目]如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E.场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场.磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r.一质量为m.电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略题目和参考答案——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,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场.磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计.求:

(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B1,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B1的最小值为多少?

【答案】（1）（2）（3）(+1)

【解析】

（1）根据动能定理求解粒子进入磁场时的速度；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求解半径，根据洛伦兹力等于向心力求解B；

（3）当粒子运动到轨迹与OO′连线交点处改变磁场大小时，粒子运动的半径最大，即B1对应最小值。

（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有：qEL=mv2

解得：v=

（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆周运动，设其半径为R，因洛伦兹力提供向心力；

所以有qvB=

由几何关系得：=tan 30°

所以：B=

（3）如图所示，当粒子运动到轨迹与OO′连线交点处改变磁场大小时，粒子运动的半径最大，即B1对应最小值。

由几何关系得此时最大半径为；Rm=

所以：B1=(+1)

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】某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下

a、电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）

b、电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）

c、电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）

d、电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）

e、滑动变阻器R1（阻值0～10，额定电流1A）

f、滑动变阻器R2（阻值0～5000，额定电流500mA）

请回答下列问题：

（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_______，电压表应选择_________、滑动变阻器应选择_________（填写实验器材前的序号）

（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验________

（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_______（选填“大于”“等于＂或“小于＂）真实值

（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是______.

（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为________W（结果保留两位小数）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】关于光电效应，下列说法正确的是

A. 在光电效应实验中，用不同频率的光照射相同的金属表面，这种金属的逸出功不同

B. 若用紫光照射某金属表面能发生光电效应，用黄光照射该金属表面时一定能发生光电效应

C. 用同一种频率的单色光照射不同的金属（都有光电效应发生），光电子的最大初动能与金属的逸出功成线性关系

D. 只要增加光照时间和光照强度照射金属表面，该金属一定能发生光电效应

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＝0.4m的圆形光滑轨道固定于竖直平面内，圆形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m＝0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方．某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动，g取10m／s2．则

A. 小球甲下滑过程中机械能增加

B. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率先变大后减小

C. 小球甲下滑到圆形轨道最低点对轨道压力的大小为12N

D. 整个过程中轻杆对小球乙做的功为1J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】固定光滑斜面倾角为37°，在斜面顶端分别以相同大小的初速度v0释放两个完全相同的小球A、B，A球的初速度方向沿斜面向下，B球的初速度方向水平向右，两球都到达斜面底端。则在两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（）

A．两小球到斜面底端时速度相同

B．运动过程中两小球所受合力做的功相同

C．运动过程中两小球所受合力的冲量相同

D．到斜面底端时两小球重力的功率相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场．一个带电粒子以某一初速度v0沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上偏转．若带电粒子所受重力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其进入两板间后向下偏转，下列措施中一定可行方案是（）

A. 仅增大带电粒子射入时的速度

B. 仅增大两金属板所带的电荷量

C. 仅减小射入粒子所带电荷量

D. 仅改变射入粒子电性

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e＝20sinl00πtV。下列说法正确的是

A. 该线框转动的频率是100Hz

B. 该线框产生的交变电动势最大值是20V

C. t＝0.005s时刻，线框平面与中性面重合

D. t＝0.05s时刻，穿过线圈的磁通量变化率为0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示为一种获得高能粒子的装置----环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两极板间的电场中加速，每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕半径不变（设极板间距远小于R），粒子重力不计，下列关于环形加速器的说法中正确的是