题目内容
【题目】如图所示,矩形区域含边界有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,a、b、c、d为矩形的四个顶点,长ab=3L,宽bc=L,一质量为m、电量为q的带正电粒子,从a点沿ab方向运动,不计粒子重力。求:
(1)若粒子恰好从d点射出磁场,求粒子从a点运动到d点的时间;
(2)若粒子恰好从c点射出磁场,求粒子运动速度的大小。
【答案】(1) (2)
【解析】
粒子在磁场中做圆周运动,根据题意作出粒子运动轨迹,求出粒子的轨道半径与转过的圆心角,应用牛顿第二定律求出粒子的速度大小和运动时间.
(1)设粒子恰好从d点射出时,速度大小为v1,运动半径为r1,在磁场中运动的时间为t
由洛伦兹力提供粒子做匀速圆周的向心力,有
而
由轨迹边界的对称性可知轨迹为半圆,有
联立解得:
(2)设粒子恰好从c点射出时,速度大小为v2,运动半径为r2,
由洛伦兹力提供粒子做匀速圆周的向心力,有
轨迹如图所示:
而由几何关系:
解得:
则得
练习册系列答案
相关题目
【题目】用电流表和电压表测定电池的电动势E 和内电阻r,所用的电路如图1所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示.
组别 | I/(A) | U/(V) |
1 | 0.12 | 1.37 |
2 | 0.20 | 1.32 |
3 | 0.31 | 1.24 |
4 | 0.32 | 1.18 |
5 | 0.50 | 1.10 |
6 | 0.57 | 1.05 |
(1)试根据这些数据在图2中作出 U﹣I图线;
(2)根据图线得出电池的电动势 E= V,根据图线得出的电池内阻r= Ω.