题目内容

【题目】如图所示,在xOy平面内,虚线OPx轴的夹角为30°OPy轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电场,场强大小为EOPx轴之间存在垂直于xOy平面的匀强磁场.现有一带电的粒子,从y轴上的M点以初速度v沿着平行于x轴的方向射入电场,当该粒子从边界OP上某点Q(图中未画出)离开电场时,速度的偏转角为30°,最后粒子又以垂直于x轴的方向射出磁场.已知粒子的质量为m电量为qq0)粒子的重力可忽略.求:

(1)M点的纵坐标;

(2)磁感应强度的大小和方向;

(3)粒子从进入电场到离开磁场所用的时间.

【答案】12;垂直于纸面向外(3

【解析】

(1)设粒子到达边界的位置为,竖直分速度为,由几何关系得:

设粒子在电场中的运动时间为,加速度为,则根据牛顿第二定律有:

粒子在轴方向的偏转距离为:

x轴方向的偏转距离为:

点的标为,则有:

联立解得:

(2)设粒子在磁场中的运动速度为,轨道半径为,根据(1)分析可知:

根据几何知识可知:

洛伦兹力提供向心力,即:

联立解得:

又由于粒子带正电,所以磁场方向垂直于纸面向外

(2)根据几何关系可知,粒子在磁场中运动轨迹的圆弧对应的圆心角为,所以粒子在磁场中的运动时间为:

解得:

即:

练习册系列答案
相关题目

【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:

1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度L=_______mm

2)用螺旋测微器测量其直径如图2所示,由图可知其直径D=__________mm

3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图3所示,则该电阻的阻值约为_____________Ω

4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程05mA,内阻约50Ω);

电流表A2(量程015mA,内阻约30Ω);

电压表V1(量程03V,内阻约10kΩ);

电压表V2(量程015V,内阻约25kΩ);

直流电源E(电动势4V,内阻不计);

滑动变阻器R1(阻值范围015Ω,允许通过的最大电流2.0A);

滑动变阻器R2(阻值范围02kΩ,允许通过的最大电流0.5A);

开关S;导线若干

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在下面框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.

_______

5)在图4中用实线连好电路。

_______

6)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用UI表示,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ______________.(不要求计算,用题中所给字母表示)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网