如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切
◎ 题目
如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场,在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动,然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求: ![]() (1)质子刚进入电场时的速度方向和大小; (2)OC间的距离; (3)若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处(图上未画出)的一检测装置俘获,此后质子将不能再返回电场,则CD间的距离为多少。 |
◎ 答案
(1) ![]() ![]() ![]() |
◎ 解析
试题分析:(1)质子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 根据牛顿第二定律得qvB= ![]() 解得 ![]() 质子运动轨迹如下图, ![]() 因为圆形匀强磁场区域的半径为r,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,所以四边形 ![]() (2)质子沿y轴正方向射入磁场,则以N为圆心转过 ![]() ![]() 由牛顿第二定律得 qE=ma 解得 ![]() 在x方向上,由题意可知x1=ON=r 电场中x2=NC=v ![]() 所以OC间的距离为x=x1+ x2 =r+ ![]() (3)设质子出电场时在竖直方向的速度为 ![]() ![]() ![]() 质子合速度与x轴正向夹角 ![]() ![]() 质子到达C点后进入第四限的磁场的运动轨迹如下图所示,设质子在第四限磁场中运动的轨道半径为R. ![]() 根据圆的性质,由几何知识得: x3="CD=" 2R sinθ 质子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律得qvB= ![]() 运动半径 ![]() 以上各式联立解得:x3="CD=" 2 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不计)由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B,磁
下一篇:如图所示,第II象限中存在竖直向下的匀强电场,在x轴的下方L处存在一个处置纸面向外的单边界匀强磁场。今有一个电量为+q、质量为m的粒子(不计重力)从A点处以速度V0水平射入电
零零教育社区:论坛热帖子
[家长教育] 妇产科专家告诉你:到底多大年龄,才算高龄产妇?不妨提前了解下 (2023-03-11) |
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |