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如圖所示,很長的平行邊界面M、N與N、P間距分別為l1、l2,其間分別有磁感強度為B1、B2的勻強磁場區域,磁場方向均垂直紙面向里.已知B1與B2的大小不相等.一個帶正電的粒子電量為q、質量為m,以大小為v0的速度垂直邊界面M和磁場方向射入MN間的磁場區,試討論粒子的速度v0應滿足什么條件,才可通過兩個磁場區,并從邊界面P射出(不計粒子重力)

答案:
解析:

粒子能從邊界面P射出的極限情況如圖所示,圖中O1為第一段圓弧軌道的圓心,O2為第二段圓弧軌道的圓心,兩半徑分別為r1和r2.作輔助線O2A及CB,由于ΔO2O1A∽ΔO2BC,則有,即,又由于.由以上各式可解出v0=(B1l1+B2l2)q/m.而這是v0的最小值,因此答案是v0不小于(B1l1+B2l2)q/m.


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,用長L=0.50m的絕緣輕質細線,把一個質量m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間,平行金屬板間的距離d=5.0cm,兩板間電壓U=1.0×103V.靜止時,絕緣線偏離豎直方向θ角,小球偏離豎直距離a=1.0cm.(θ角很小,為計算方便可認為tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具體數值,不能用θ角表示)求:
(1)兩板間電場強度的大小;
(2)小球帶的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AC和BD為豎直方向的兩根很長的平行光滑導軌.導軌間距L=0.5m,電阻不計,接在A、B間的定值電阻R=0.9Ω.兩導軌間存在垂直于紙面向里的勻強磁場.一根質量m=0.25kg,電阻r=0.1Ω的光滑金屬桿MN從靜止開始下滑,下滑過程中,金屬桿始終垂直于導軌并與導軌保持良好接觸,其v-t圖象如圖所示,求磁場的磁感應強度B的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,用長L=0.50m的絕緣輕質細線,把一個質量m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間,平行金屬板間的距離d=5.0cm,兩板間電壓U=1.0×103V.
靜止時,絕緣線偏離豎直方向θ角,小球偏離豎直距離a=1.0cm.(θ角很小,為計算方便可認為tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具體數值,不能用θ角表示),則
(1)兩板間電場強度的大小為
2.0×104
2.0×104
 V/m;
(2)小球帶的電荷量
1.0×10-8C
1.0×10-8C
C
(3)若細線突然被剪斷,小球將在板間
勻加速直線運動
勻加速直線運動
(填“類平拋運動”、“勻加速直線運動”或“勻速直線運動”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,很長的平行邊界面M、N、P間距分別為,其間分別有磁感強度為B1與的勻強磁場區I和II,磁場方向均垂直紙面向里。已知,一個帶正電的粒子電量為q,質量為m,以大小為vo的速度垂直邊界面M與磁場方向射入MN間磁場區,試討論粒子速度vo應滿足什么條件,才可通過這兩個磁場區,并從邊界面P射出?(不計粒子重力)

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