当前位置:高中试题 > 物理试题 > 粒子在有界磁场中运动 > 如图所示,有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右...
题目
题型:广东省模拟题难度:来源:
如图所示,有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab进入Ⅰ区域,同时一带正电小球从O孔竖直射入两板间.ab在Ⅰ区域运动时,小球匀速下落;ab从Ⅲ区域右边离开磁场时,小球恰好从O′孔离开.
已知板间距为3d,导轨间距为L,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d.带电小球质量为m,电荷量为q,ab运动的速度为v0,重力加速度为g.求:
(1)磁感应强度的大小
(2)ab在Ⅱ区域运动时,小球的加速度大小
(3)小球射入O孔时的速度v

答案
解:(1)ab在磁场区域运动时,产生的感应电动势大小为:
……①
金属板间产生的场强大小为:
……②
ab在Ⅰ磁场区域运动时,带电小球匀速下落,有
……③
联立①②③得: ……④
(2)ab在Ⅱ磁场区域运动时,设小球的加速度a,依题意,有
……⑤
联立③⑤得: ……⑥
(3)依题意,ab分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁场区域运动时,小球在电场中分别做匀速、匀加速和匀速运动,设发生的位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ;ab进入Ⅲ磁场区域时,小球的运动速度为vⅢ.则:
S= ……⑦
S=……⑧
S=v……⑨
v= ……⑩
又:S+S+SⅢ=3d
联立可得:
核心考点
试题【如图所示,有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在xoy平面内有一点p,其坐标为(3,4)cm,op所在直线右下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,op所在直线左上方有平行于op向上的匀强电场,电场强度E=100V/m。现有质量m=1×10-8kg,电量q=2×10-3C带正电的粒子,从坐标原点o以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场,经过p点时速度方向与op垂直并进入电场,在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为o点时动能的3倍,不计粒子重力。求:(已知
(1)磁感应强度的大小;
(2)OM两点间的电势差;
(3)M点的坐标及粒子从o运动到M点的时间。

题型:江西省模拟题难度:| 查看答案
如图是电子感应加速器的示意图,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,电子从电子枪右端逸出(不计初速度),当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶,下列说法中正确的是

[     ]

A.真空室中磁场方向竖直向上
B.真空室中磁场方向竖直向下
C.电流应逐渐减小
D.电流应逐渐增大
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
如图,在xoy平面内第二象限区域内有垂直纸面向内的匀强磁场B,其大小为0.2T,在A(-6cm,0)点有一粒子发射源,向x轴上方180°范围内发射的负粒子,粒子的比荷为,不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少?
(3)若在范围内加一与y轴平行向下的匀强电场,从y轴最上方飞出的粒子经过电场后恰好沿x轴正向从右边界飞出,试求出射点的坐标。

题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在平面直角坐标系的第二和第三象限区域内有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内存在一水平方向的半径r=m的圆形匀强磁场,圆心O′坐标为(2,-6),磁感应强度B=0.02 T,磁场方向垂直坐标轴向里。坐标(-2,)处有一粒子发射源,水平发射一质量m=2.0×10-11 kg、带电荷量q=1.0×10-5 C的正电荷,初速度为v0=1.0×104 m/s,粒子从O点射入第四象限,且在O点时速度方向指向O′,不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)带电粒子再次经过x轴的位置;
(3)带电粒子在第四象限运动的时间。

题型:福建省模拟题难度:| 查看答案
如图,平面直角坐标系的第I象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B。一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同,不计粒子的重力,则

[     ]

A.该粒子带正电
B.A点与x轴的距离为
C.粒子由O到A经历时间
D.运动过程中粒子的速度不变
题型:福建省模拟题难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.