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如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里.磁场的上方有两等大的平行金属板MN,两板间距离为2r.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内.当质子进入两板间时两板间可立即加上如图所示的电压,且电压从t=0开始变化,电压的最大值为,已知质子的电荷量为e,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力,求:
(1)质子进入磁场时的速度大小;
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,到达M板所需的时间为多少?
(3)若质子沿与x轴正方向成某一角度θ的速度射入磁场时,粒子离开磁场后能够平行于金属板进入两板间,求θ的范围以及质子打到M板时距坐标原点O的距离。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由牛顿第二定律: …………(1分)
解得: ………………(1分)
(2)如图:质子在磁场运动周期,………………(2分)
进入MN间
在0到时间内,质子不受电场力………………(1分)
在到T时间内,质子受的电场力。 ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
因此
查看习题详情和答案>>如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里.磁场的上方有两等大的平行金属板MN,两板间距离为2r.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内.当质子进入两板间时两板间可立即加上如图所示的电压,且电压从t=0开始变化,电压的最大值为,已知质子的电荷量为e,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力,求:
(1)质子进入磁场时的速度大小;
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,到达M板所需的时间为多少?
(3)若质子沿与x轴正方向成某一角度θ的速度射入磁场时,粒子离开磁场后能够平行于金属板进入两板间,求θ的范围以及质子打到M板时距坐标原点O的距离。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由牛顿第二定律: …………(1分)
解得: ………………(1分)
(2)如图:质子在磁场运动周期,………………(2分)
进入MN间
在0到时间内,质子不受电场力………………(1分)
在到T时间内,质子受的电场力。 ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
………………(1分) ………………(1分)
因此
查看习题详情和答案>>【答案】0.86 a= 0.64m/s2
【解析】
某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度
用逐差法来计算加速度
=0.64 m/s2
★★★
★★★
一列长100 m的列车以v1=20 m/s的正常速度行驶,当通过1000 m长的大桥时,必须以v2=10 m/s的速度行驶.在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为10 m/s;列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度.减速过程中,加速度大小为0.25 m/s2.加速过程中,加速度大小为1 m/s2,则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到20 m/s,共用了多长时间?
查看习题详情和答案>>(2013山东青岛二中测试)一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,根据图象提供的信息,以下说法正确的是 ( )
A.线圈转动的角速度为rad/s
B.电动势的有效值14.1V
C.t = 1.0×10?2s时,线圈平面和磁场方向的夹角30°
D.t = 1.5×10?2s时,穿过线圈平面的磁通量最大
【答案】ABC
【解析】角速度rad/s,A项正确;电动势的有效值V,B项正确;电动势的瞬时值(V),将t = 1.0×10?2s代入该式,解得,这是线圈从中性面开始转过的夹角,故线圈平面和磁场方向的夹角30°,C项正确;t = 1.5×10?2s时,线圈平面与磁场平行,磁通量最小,D项错。
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