题目内容
6.(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少?
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v0方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β.
分析 (1)带电粒子射入磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律和圆周运动知识结合,可求出粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径.
(2)粒子在磁场偏转角越大,圆心角越大,而粒子的速度大小一定时,轨迹半径是一定的,当轨迹对应的弦在最大时,轨迹所对应的圆心角最大,偏转角即最大,则知当粒子从b点射出磁场时,轨迹的弦最长,恰好等于圆形区域的直径.根据几何知识求出入射时v0方向与ab的夹角θ.
解答 解:(1)带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$,代入数据解得:R=0.1m=10cm;![]()
(2)粒子在磁场偏转角越大,圆心角越大,而粒子的速度大小一定时,轨迹半径是一定的,
当轨迹对应的弦最大时,轨迹所对应的圆心角最大,偏转角即最大,根据几何知识得知,
当粒子从b点射出磁场时,此时轨迹的弦最长,恰好等于圆形区域的直径.
则有:sinθ=$\frac{r}{R}$=$\frac{0.05}{0.1}$=$\frac{1}{2}$,解得:θ=30°,
由几何知识得,粒子最大偏转角:β=2θ=60°.
答:(1)粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是0.1m.
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,入射时v0方向与ab的夹角θ为30°,粒子最大偏转角为60°.
点评 本题是带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的问题,运用几何知识分析圆心角与半径的关系是关键.
练习册系列答案
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1.下述说法正确的是( )
| A. | 由E=$\frac{F}{q}$可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 | |
| B. | 当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度 | |
| C. | 由E=$\frac{kq}{{r}^{2}}$可知,在离点电荷很近,r接近于零,电场强度达无穷大 | |
| D. | 在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=$\frac{F}{q}$,取走q后,该点场强不为零 |
18.某实验小组利用下列的电学实验器材探究一段某种导电材料的电阻:
器材:电流表A(0.6A/3A,内阻小于0.1Ω),电压表V(3V/15V,内阻大于9kΩ),
学生电源E(3V直流电源),滑动变阻器R(最大阻值为25Ω),
开关K和导线若干.
该小组大约每隔2分钟测量一组数据,下面是他们记录的实验数据及作出电阻的U-I图线(图1):

(1)在图2方框内画出该小组实验的电路图;
(2)分析该小组所画出的U-I图线弯曲的主要原因;
(3)比较该小组的电阻测量值R测与真实值R真的大小关系并说明产生此误差的原因.
(4)某同学某次用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,表盘的示数如图3所示,则该材料的电阻是110Ω.如果用10电压档测量某电路两端电压,表盘的示数如图3所示,则电压是6.8V.
器材:电流表A(0.6A/3A,内阻小于0.1Ω),电压表V(3V/15V,内阻大于9kΩ),
学生电源E(3V直流电源),滑动变阻器R(最大阻值为25Ω),
开关K和导线若干.
该小组大约每隔2分钟测量一组数据,下面是他们记录的实验数据及作出电阻的U-I图线(图1):
| 序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A |
| 1 | 0.40 | 0.04 |
| 2 | 0.80 | 0.10 |
| 3 | 1.20 | 0.22 |
| 4 | 1.40 | 0.30 |
| 5 | 1.60 | 0.40 |
| 6 | 1.80 | 0.56 |
(2)分析该小组所画出的U-I图线弯曲的主要原因;
(3)比较该小组的电阻测量值R测与真实值R真的大小关系并说明产生此误差的原因.
(4)某同学某次用多用表的“×10”欧姆挡试测这段材料在常温下的电阻,表盘的示数如图3所示,则该材料的电阻是110Ω.如果用10电压档测量某电路两端电压,表盘的示数如图3所示,则电压是6.8V.
16.日常生活中,下列哪种情况不属于电磁感应现象的应用( )
| A. | 录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上 | |
| B. | 发电机通过旋转磁场中的线圈发电 | |
| C. | 银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息 | |
| D. | 话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号 |