题目内容

【题目】如图所示,在空间中存在垂直纸面向外,宽度为d的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场,恰能垂直于上边界射出,不计粒子重力,题中d、m、q、v均为已知量.则

(1)粒子带何种电荷?
(2)磁场磁感应强度为多少?

【答案】
(1)解:粒子在磁场中运动轨迹如图所示,粒子向上偏转,由左手定则可判断粒子带正电.


(2)解:粒子在磁场中运动轨迹如图所示,设圆周运动半径为r,

由几何关系可得:rcos 30°=d

由洛伦兹力提供向心力得:

qvB=m

由以上两式可解得:B=

答:磁场磁感应强度为B=


【解析】根据粒子偏转方向结合左手定则判断粒子的电性;

画出轨迹,由几何知识确定半径,然后由牛顿第二定律列方程求B的大小.

【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功,以及对感应电流的方向的理解,了解通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则).

练习册系列答案
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【题目】请阅读下列材料,回答第(1)~(4)小题.
帆船即利用风力前进的船.帆船起源于荷兰,古代的荷兰,地势很低,所以开凿了很多运河,人们普遍使用小帆船运输或捕鱼,帆船是人类向大自然作斗争的一个见证,帆船历史同人类文明史一样悠久.帆船运动是依靠自然风力作用于帆上,由人驾驶船只行驶的一项水上运动,它集竞技、娱乐、观赏和探险于一体,备受人们的喜爱,也是各国人民进行海洋文化交流的重要渠道.帆船运动作为一种比赛项目,最早的文字记载见于1900多年以前古罗马诗人味吉尔的作品中,到了13世纪,威尼斯开始定期举行帆船运动比赛,当时比赛船只没有统一的规格和级别.1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目.

(1)帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他所选择的参考系是( )
A.河水
B.河岸
C.帆船
D.天空
(2)帆船加速前进时,风对帆船的推动力与水对帆船的阻力的关系是( )
A.一对平衡力
B.一对作用力与反作用力
C.风对帆船的推动力小于水对帆船的阻力
D.风对帆船的推动力大于水对帆船的阻力
(3)假设帆船从静止开始起动先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,能反映这个运动过程的图象是( )
A.
B.
C.
D.
(4)在某次帆船运动比赛中,质量为500kg的帆船,在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的 v﹣t图象如图所示.下列表述正确的是( )

A.在0~1 s内,合外力对帆船做了1 000 J的功
B.在0~2 s内,合外力对帆船做了250 J的负功
C.在1~2 s内,合外力对帆船不做功
D.在0~3 s内,合外力始终对帆船做正功

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