如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圓心O1在x軸上，且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切，在MN的上方存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度的大小為E0，方向沿x軸的負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b，以相同大小的初速度從原點(diǎn)O射入磁場，速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個(gè)粒子射出圓形磁場后，垂直MN進(jìn)入MN上方場區(qū)中恰好都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。

（2）圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（3）只撤去虛線MN上方的磁場B0，a、b兩個(gè)粒子到達(dá)y軸的時(shí)間差△t 。

 

【答案】

(1) (2) (3)

【解析】

試題分析：（1）粒子進(jìn)入MN上方后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則qvB0=qE0

粒子的初速度大小

(2)如圖，由幾何關(guān)系得粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=r

由動(dòng)力學(xué)知識(shí)可得：，得

(3)粒子在圓形磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的周期

ab兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差

由幾何關(guān)系：；；；；

Ab兩粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差

由幾何知識(shí)得，兩粒子離開圓形磁場區(qū)域到進(jìn)入水平勻強(qiáng)磁場之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩者所用的時(shí)間相同。所以

各式聯(lián)立可得：

考點(diǎn)：帶電粒子在電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)及在磁場中的圓周運(yùn)動(dòng).

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進(jìn)入軌道，A通過最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)軌道的壓力為3mg，B通過最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)軌道的壓力恰好為零，求：
（1）A、B兩球從C點(diǎn)飛出的速度分別為多少？
（2）A、B兩球落地點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．
求：（1）小球A滑到圓弧面底端時(shí)的速度大�。�
（2）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的
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圓弧支架豎直放置，支架底ab離地的距離為4R，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，切m1＞m2，開始時(shí)m1、m2均靜止，切m1、m2視為質(zhì)點(diǎn)（不計(jì)一切摩擦），求：
（1）m1經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)a時(shí)的速度；
（2）若m1到最低點(diǎn)時(shí)繩斷開，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置．一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道，在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)．試求：
（1）小球上升過程中克服阻力做功；
（2）小球從C點(diǎn)飛出后，觸地時(shí)重力的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn)，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使a不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為（　　）
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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