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如图所示,很长的平行边界面M、N与N、P间距分别为l1、l2,其间分别有磁感强度为B1、B2的匀强磁场区域,磁场方向均垂直纸面向里.已知B1与B2的大小不相等.一个带正电的粒子电量为q、质量为m,以大小为v0的速度垂直边界面M和磁场方向射入MN间的磁场区,试讨论粒子的速度v0应满足什么条件,才可通过两个磁场区,并从边界面P射出(不计粒子重力)

答案:
解析:

粒子能从边界面P射出的极限情况如图所示,图中O1为第一段圆弧轨道的圆心,O2为第二段圆弧轨道的圆心,两半径分别为r1和r2.作辅助线O2A及CB,由于ΔO2O1A∽ΔO2BC,则有,即,又由于.由以上各式可解出v0=(B1l1+B2l2)q/m.而这是v0的最小值,因此答案是v0不小于(B1l1+B2l2)q/m.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V.静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm.(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:
(1)两板间电场强度的大小;
(2)小球带的电荷量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,AC和BD为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨.导轨间距L=0.5m,电阻不计,接在A、B间的定值电阻R=0.9Ω.两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场.一根质量m=0.25kg,电阻r=0.1Ω的光滑金属杆MN从静止开始下滑,下滑过程中,金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,其v-t图象如图所示,求磁场的磁感应强度B的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V.
静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm.(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示),则
(1)两板间电场强度的大小为
2.0×104
2.0×104
 V/m;
(2)小球带的电荷量
1.0×10-8C
1.0×10-8C
C
(3)若细线突然被剪断,小球将在板间
匀加速直线运动
匀加速直线运动
(填“类平抛运动”、“匀加速直线运动”或“匀速直线运动”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,很长的平行边界面M、N、P间距分别为,其间分别有磁感强度为B1与的匀强磁场区I和II,磁场方向均垂直纸面向里。已知,一个带正电的粒子电量为q,质量为m,以大小为vo的速度垂直边界面M与磁场方向射入MN间磁场区,试讨论粒子速度vo应满足什么条件,才可通过这两个磁场区,并从边界面P射出?(不计粒子重力)

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