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    11．图11所示为可测定比荷 的某装置的简化示意图.在第一象限区 域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.磁 感应强度大小B＝2.0×10-3T.在x轴 上距坐标原点L＝0.50 m的P处为粒子 图11 的入射口.在y轴上安放接收器．现将一带正电荷的粒子以v＝3.5×104 m/s的速率从P处射入磁场.若粒子在y轴上距坐标原点L＝0.50 m的M处被观测到.且运动轨迹半径恰好最小.设带电粒子的质量为m.电荷量为q.不计其重力． (1)求上述粒子的比荷, (2)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子.第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内.求此矩形磁场区域的最小面积.并在图11中画出该矩形． 解析:(1)设粒子在磁场中的运动半径为r.如图甲所示. 依题意M.P连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运 动的直径.由几何关系得 r＝ ① 由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力. 可得 qvB＝m ② 联立①②并代入数据解得 ＝4.9×107C/kg(或5.0×107C/kg) ③ (2)如图乙所示.所求的最小矩形是MM1P1P.该区域面积 S＝2r2 ④ 联立①④并代入数据得 S＝0.25 m2 矩形如图乙中MM1P1P所示． 答案:(1)4.9×107 C/kg(或5.0×107 C/kg) (2)0.25 m2 图见解析 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    (2009·福建高考)如图10所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程                                                    (　　)

    A．杆的速度最大值为

    B．流过电阻R的电荷量为

    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

     

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    (2009·福建高考)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程                                                    (　　)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    A．杆的速度最大值为

    B．流过电阻R的电荷量为

    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

     

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    (2009·福建高考)如图10所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程                                                   (　　)

    A．杆的速度最大值为
    B．流过电阻R的电荷量为
    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

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    (2009·福建高考)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程                                                    (　　)

    A．杆的速度最大值为
    B．流过电阻R的电荷量为
    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

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    (2009·福建高考)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程                                                   (　　)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    A．杆的速度最大值为

    B．流过电阻R的电荷量为

    C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

    D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

     

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