题目内容
【题目】如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里和向外的匀强磁场,磁感应强度分别为B1=0.1T、B2=0.05T,分界线OM与x轴正方向的夹角为α。在第二、三象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场,电场强度E=1×104V/m。现有一带电粒子由x轴上A点静止释放,从O点进入匀强磁场区域。已知A点横坐标xA= -5×10-2m,带电粒子的质量m=1.6×10-24kg,电荷量q=+1.6×10-15C。
(1)要使带电粒子能始终在第一象限内运动,求α的取值范围?(用反三角函数表示)
(2)如果α=30o,则粒子能经过OM分界面上的哪些点?
(3)如果α=30o,让粒子在OA之间的某点释放,要求粒子仍能经过(2)问中的那些点,则粒子释放的位置应满足什么条件?
【答案】(1)(2)(k′ = 1、2、3……)(3) (n′ = 1、2、3……)
【解析】(1)粒子进入匀强磁场后,做匀速圆周运动。设在B1中运动的半径为r1,在B2中运动的半径为r2,
由B1= 2 B2
得 r2 = 2r1
由几何关系解得
(2)当α=30o时,粒子每次在任意一个磁场中运动的圆弧的圆心角均为60o,弦长均等于半径。
粒子在电场中运动
粒子在磁场中运动
解得:
OM上经过的点距离O点的距离是
(k = 1、2、3……)
或 (k′ = 1、2、3……)
(3)要仍然经过原来的点,需满足 (n = 1、2、3……)
解得即
粒子释放的位置应满足 (n = 1、2、3……)
或者 (n′ = 1、2、3……)
解得,即
粒子释放的位置应满足 (n′ = 1、2、3……)
【题目】某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂与固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴与竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N。
(2)下列不必要的实验要求是 。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力 |
B.弹簧测力计应在使用前校零 |
C.拉线方向应与木板平面平行 |
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |