练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；因此，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

    （1）粒子a射入区域I时速度的大小；

    （2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

    解析：（1）设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为,如图，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得

     　①　　由几何关系得　 ②　　    ③

    式中，，由①②③式得   ④

    (2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为，射出点为（图中未画出轨迹），。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得   ⑤

    由①⑤式得   ⑥　

    、和三点共线，且由 ⑥式知点必位于   ⑦ 的平面上。由对称性知，点与点纵坐标相同，即  ⑧  式中，h是C点的y坐标。

        设b在I中运动的轨道半径为，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得   ⑨

    　 设a到达点时，b位于点，转过的角度为。如果b没有飞出I，则

        ⑩     　 　

    式中，t是a在区域II中运动的时间，而

                   

    由⑤⑨⑩式得  

    由①③⑨式可见，b没有飞出。点的y坐标为    　　　　

    由①③⑧⑨式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为

      

    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小都为B，但方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m，带电荷量q（q＞0）的粒子于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知粒子在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；求

    （1）粒子射入区域I时速度的大小；

    （2）当粒子离开区域II时，出射位置与P点位置的y坐标之差。

    （3）粒子从P点入射到离开区域II时所经历的时间

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2010-2011学年湖南省醴陵二中高二上学期期末考试物理试题 题型：计算题

    如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正方向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°，此时，另一完全相同的粒子b也从P点以相同的速度沿x轴正方向射入区域I，不计重力和两粒子之间的相互作用力。求：

    （1）粒子a射入区域I时速度的大小；
    （2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2012-2013学年四川省成都七中高二“零诊”考试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    （12分）如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d<x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

    ⑴粒子a射入区域I时速度的大小；
    ⑵当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011年全国卷高考物理 题型：选择题

    ．（19分）如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d<x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

    ⑴粒子a射入区域I时速度的大小；

    ⑵当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案