题目内容

【题目】如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。求:

(1)电子做圆周运动的半径为多少?

(2)电子在磁场中运动的时间为多少?

(3)电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为多少?

【答案】(1)2L(2) (3)(0,-L)

【解析】试题分析:根据电子的速度方向确定圆心的位置,然后依据几何关系求解半径大小。再由周期公式,结合电子圆周运动的圆心角求解电子在磁场中运动的时间。根据几何关系,可求电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标。

(1)设电子在磁场中轨迹的半径为r,运动轨迹如图,可得电子在磁场中转动的圆心角为60°

由几何关系可得:

解得,轨迹半径:

(2)电子在磁场中转动的周期:

电子转动的圆心角为60°,则电子在磁场中运动的时间

(3)参考上图,由几何关系可知

电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-L)

练习册系列答案
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【题目】用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:

待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.

实验主要步骤:

(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;

(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;

(ⅲ)在图2中,以U为纵坐标,I为横坐标,做U﹣I图线(U、I都用国际单位);

(ⅳ)求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.

回答下列问题:

(1)电压表最好选用_____;电流表最好选用_____.

A.电压表(0~3V,内阻约15kΩ)

B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)

C.电流表(0~200mA,内阻约2Ω)

D.电流表(0~30mA,内阻约2Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____.

A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱

B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱

C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱

D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱

(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_____,r=_____,代入数值可得E和r的测量值.

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