如图*所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域...
问题详情:
如图*所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场.在坐标原点O处放置一带电微粒发*装置,它可以连续不断地发*具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速为v0的带电粒子.已知重力加速度大小为g.
【回答】
(1)由题目中“带电粒子从坐标原点O处沿y轴正方向进入磁场后,最终沿圆形磁场区域的水平直径离开磁场并继续沿x轴正方向运动”可知,带电微粒所受重力与电场力平衡.设电场强度大小为E,由平衡条件得:
mg=qE
∴E=
电场方向沿y轴正方向
带电微粒进入磁场后,做匀速圆周运动,且圆运动半径r=R.
设匀强磁场的磁感应强度大小为B.由牛顿第二定律得:
qv0B=m
∴B=
磁场方向垂直于纸面向外
(2)设由带电微粒发*装置*入第Ⅰ象限的带电微粒的初速度方向与x轴承夹角θ,
则θ满足0≤θ<,由于带电微粒最终将沿x轴正方向运动,
故B应垂直于xoy平面向外,带电微粒在磁场内做半径为匀速圆周运动.
由于带电微粒的入*方向不同,若磁场充满纸面,
它们所对应的运动的轨迹如图所示
为使这些带电微粒经磁场偏转后沿x轴正方向运动.
由图可知,它们必须从经O点作圆运动的各圆的最高点飞离磁场.这样磁场边界上P点的坐标P(x,y)应满足方程:
x=Rsinθ,
y=R(1﹣cosθ),
所以磁场边界的方程为:
x2+(y﹣R)2+R2
由题中0≤θ<的条件可知
以θ→的角度*入磁场区域的微粒的运动轨迹
(x﹣R)2+y2=R2
即为所求磁场的另一侧的边界.
因此,符合题目要求的最小磁场的范围应是圆
x2+(y﹣R)2=R2与圆(x﹣R)2+y2=R2的
交集部分(图中*影部分).
由几何关系,可以求得符合条件的磁场的最小面积为:
Smin=(﹣1)=(﹣1)R2.
答:(1)电场强度的大小为方向沿y轴正方向;磁感应强度的大小为,方向垂直纸面向外.
(2)匀强磁场的分布区域如图所示,求出符合条件的磁场区域的最小面积为(﹣1)R2..
知识点:专题六 电场和磁场
题型:综合题
-
已知铁的一种氧化物,其中含氧元素的质量分数为30%,则这种铁的氧化物的化学式为 ( ) A.FeO ...
问题详情:已知铁的一种氧化物,其中含氧元素的质量分数为30%,则这种铁的氧化物的化学式为()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.无法判断【回答】B知识点:金属的化学*质题型:选择题...
-
如图,形状相同、大小相等的两个小木块放在一起,其俯视图如图所示,则其主视图是( ).
问题详情:如图,形状相同、大小相等的两个小木块放在一起,其俯视图如图所示,则其主视图是( ).【回答】D知识点:三视图题型:选择题...
-
简答题(选做一题)(5分)20.阅读下面《红楼梦》选段,依据原著故事情节,回答问题。一句话未了,忽见一个老婆子...
问题详情:简答题(选做一题)(5分)20.阅读下面《红楼梦》选段,依据原著故事情节,回答问题。一句话未了,忽见一个老婆子忙忙走来,说道:“这是那里说起!金钏儿姑娘好好的投井死了!”金钏儿因何投井自尽?她死后,王夫人和宝钗对此作何反应?请简述。21.阅读下面《欧也妮·葛朗台》选段,...
-
如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物,已知:①反应C+G ...
问题详情:如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物,已知:①反应C+G B+H能放出大量的热,G是红综*固体粉末;②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E+I2F+D,F中的E元素的质量分数为60%.回答问题: ⑴①中反应的化学方程式为 ...
相关文章
- 如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第二象限内,有一个竖直向下的匀强电场,在第三...
- 如图所示,在xOy平面的第三象限内,在平行于x轴的虚线与x轴之间有平行于x轴、方向沿x轴正方向的匀强电场,匀强...
- (2013山东省临沂市质检)如图,x轴在水平地面上,y轴竖直向上,在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以...
- 如图所示,在空间建立O﹣xyz坐标系,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,垂直纸面向外为z轴的正方向(...
- 如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,oy表示竖直向上方向.该平面内存在沿x轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐...
- 如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上,在xOy平面内有与y轴平行向上的匀强电场区域(在第Ⅰ象限,形...
- 如图所示,在竖直平面内的xoy的坐标内,oy表示竖直向上的方向,该平面内存在沿x轴正向的匀强电场。一个带电小球...
- 如图所示.竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy,x轴沿水平方向。在第四象限内存在平行于y轴的匀强电场和垂直纸...
- 如图所示,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场,电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半...
- 如图所示,在xoy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强...