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【题目】如图所示圆心为 O,半径为 R 的圆形区域中有垂直纸面向里的匀 强磁场,磁感应强度为 B。质量为 m电量为 q 的带正电微粒从圆周上 M 点沿 半径 MO 方向射入磁场射出磁场时速度方向偏转了 120°,不计微粒重力求:

(1)微粒入射速度大小。

(2)微粒在磁场中运动的时间。

(3)若将微粒的入射速度增大为原来的 3 倍,求射出点和入射点 M 之间的距 离。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出半径.洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出速度.定圆心角,求时间.

(1)设粒子做圆周运动的半径为r,由几何关系有:r=Rtan30°=

qvB=

解得粒子的入射速度:v=

(2)因为速度偏转角为120°,所以对应的圆心角120°,则微粒运动时间为t=T,

粒子运动的周期为:T=

解得t=

因为速度变成原来3倍,所以粒子运动半径r′也变成原来3倍即r′=

则由几何关系可得入射点与射出点距离为:d=2R·sin60°=

练习册系列答案
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【题目】如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V,则(不计一切摩擦阻力)( )

A. 由上往下看,液体做逆时针旋转

B. 液体所受的安培力大小为1.5N

C. 闭合开关后,液体热功率为0.081W

D. 闭合开关10s,液体具有的动能是3.69J

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A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为

B. 磁场的磁感应强度B的大小为

C. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒一定做加速度减小的加速运动

D. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒上产生的焦耳热为

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【题目】如图所示,理想变压器的原副线圈匝数之比为2:1,原线圈接在u=220sin100πt(V)的交流电源上,副线圈一端接有R=55Ω的负载电阻、熔断电流为1A的保险丝和一个灯泡D,电流表为理想电表。下列说法正确的是(  )

A. S断开时,原线圈中电流表的读数为1A

B. S断开时,原线圈中的输入功率为220W

C. 副线圈中输出交流电的周期为50s

D. S闭合时,灯泡D正常发光,原线圈中电流表读数不会超过1.5A

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(1)求匀强电场的电场强度 E 的大小及方向。

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(l)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径;

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