19.如圖所示,勻強磁場的邊界CD和EF相互平行,寬度為d,磁感應(yīng)強度為B,一電子垂直磁場方向射入,入射方向與CD邊界夾角為θ=60°,已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力.若電子運動軌跡恰好與邊界EF相切,求電子的速率為多大.

分析 根據(jù)題意畫出電子的運動軌跡,由幾何知識求出軌跡半徑.再根據(jù)牛頓第二定律求電子的速率.

解答 解:電子運動軌跡恰好與邊界EF相切,則其運動的軌跡如下圖所示
設(shè)電子的軌跡半徑為R,由幾何關(guān)系可得:R+R•cosθ=d
又 θ=60°
所以得:R=$\frac{2}{3}$d
由洛侖茲力和向心力公式可得:evB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:v=$\frac{2eBd}{3m}$
答:電子的速率為v=$\frac{2eBd}{3m}$.

點評 考查洛倫茲力的應(yīng)用,要掌握幾何關(guān)系在題中的運用,理解在磁場中運動時間與圓心角的關(guān)系.注意本題關(guān)鍵是畫出正確的運動軌跡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻,R1為光敏電阻,R2和R3均為定值電阻,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,V為理想電壓表,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,可能的原因是(  )
①熱敏電阻溫度升高,其他條件不變
②熱敏電阻溫度降低,其他條件不變
③光照增強,其他條件不變
④光照減弱,其他條件不變.
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示是某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻(光照增強電阻變小),R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置.則(  )
①當(dāng)有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓升高 
②當(dāng)有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓降低 
③當(dāng)僅增大R2的阻值時,可增大A、B之間的電壓 
④當(dāng)僅減小R2的阻值時,可增大A、B之間的電壓.
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.一個平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道AB的底端等高對接,如圖所示.已知小車質(zhì)量M=3.0kg,長L=2.06m,圓弧軌道半徑R=0.8m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊,由軌道頂端A點無初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小 車.滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3.(取g=10m/s2)試求:
(1)滑塊到達底端B點時,軌道對它支持力的大;
(2)小車最終運動的速度;
(3)滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,鋁質(zhì)圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動,整個圓盤都處在豎直向下的勻強磁場之中,通過電刷在圓盤軸心與邊緣之間接一個電阻R,在圓盤按圖中箭頭方向轉(zhuǎn)動時,下列說法中正確的有( 。
A.圓盤上各點電勢都相等
B.電阻R上的電流由b到a
C.圓盤邊緣上各點電勢都相等
D.穿過圓盤的磁通量不變化,不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,兩根等長的繩子AB和BC吊一重物靜止,兩根繩子與水平方向夾角均為60°.現(xiàn)保持繩子AB與水平方向的夾角不變,而將繩子BC逐漸緩慢地變化到沿水平方向,在這一過程中,繩子BC的拉力變化情況是(  )
A.逐漸增大B.先逐漸減小,后逐漸增大
C.逐漸減小D.先逐漸增大,后逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖所示,在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個波源,這兩個波源的頻率、振動方向均相同,且振動的步調(diào)完全一致,S1與S2之間相距為4m,若S1、S2振動頻率均為5Hz,兩列波的波速均為10m/s,B點為S1和S2連線的中點,今以B點為圓心,以R=BS1為半徑畫圓.
①該波的波長為2m
②在S1、S2連線之間振動加強的點有3個
③在該圓周上(S1和S2兩波源除外)共有6個振動加強的點.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個單擺,四個單擺的擺長關(guān)系為lc>lb=ld>la,先讓d擺擺動起來,則下列說法正確的是(  )
A.b擺發(fā)生振動,其余擺均不動B.所有擺均以相同頻率振動
C.所有擺均以相同擺角振動D.b擺振幅最大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示為用光電門測定鋼球下落時受到的阻力的實驗裝置.直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球下落的過程中,先后通過光電門A、B,計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h(已知h>>d),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)鋼球下落的加速度大小a=$\frac{1}{2h}$($\frac{9zdtzlj^{2}}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{vpff3fl^{2}}{{t}_{A}^{2}}$),鋼球受到的空氣平均阻力Ff=mg-$\frac{m}{2h}$($\frac{3b9jvjz^{2}}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{phdj7xt^{2}}{{t}_{A}^{2}}$).
(2)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度”,但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的,實際上鋼球通過光電門的平均速度小于(選填“大于”或“小于”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度.

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