如图所示,在空间内有一直角坐标系xOy,直线OP与x轴正方向夹角为30°,第一象限内有两个方向均垂直纸面向外的...
问题详情:
如图所示,在空间内有一直角坐标系xOy,直线OP与x轴正方向夹角为30°,第一象限内有两个方向均垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,直线OP是它们的理想边界,OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,在第四象限内有一沿x轴负方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为q的质子(不计重力及质子对磁场、电场的影响)以速度v从O点沿OP成30°角方向垂直磁场进入区域Ⅰ,质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直通过x轴上的Q点(未画出)进入第四象限内的匀强电场中,最后从y轴上的A点与y轴负方向成60°角*出.求:
(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强电场的电场强度E的大小.
【回答】
考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
专题: 带电粒子在复合场中的运动专题.
分析: (1)质子在两个磁场中由洛伦兹力提供向心力,均做匀速圆周运动.根据圆的对称*可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为300,即与x轴平行.在区域II中,由题分析可知,质子运动圆周,由几何知识作出轨迹,如图.由几何关系,得到质子在两个磁场中轨迹半径与OA的关系,由牛顿第二定律研究两个磁感应强度的关系,求解区域II中磁场的磁感应强度大小.
(2)由几何知识求出Q点到O点的距离,质子在第四象限电场中做类平抛运动,由类平抛运动知识可以求出电场强度大小.
解答: 解:(1)质子在磁场中做圆周运动,
由牛顿第二定律知:Bqv=m,解得:r=,
设质子在区域Ⅰ的半径为r1、在区域Ⅱ的半径为r2,区域Ⅱ中磁感应强度为B′,质子的运动轨迹如图所示,由几何关系知质子从C点出磁场Ⅰ时速度方向与OP的夹角为30°,所以质子在区域Ⅱ中的轨迹为圆周,质子在区域Ⅰ中的运动轨迹对应的圆心角为60°,
则:OC=r1,r2=,即:B′=2B;
(2)Q点到O点的距离为:s=r1cos 30°+r2,
质子进入第四象限做类平抛运动,有:v=t,
s=××t2,联立解得:E=;
答:(1)区域II中磁场的磁感应强度大小为2B;
(2)匀强电场的电场强度E的大小为.
点评: 带电粒子通过磁场的边界时,如果边界是直线,根据圆的对称*得到,带电粒子入*速度方向与边界的夹角等于出*速度方向与边界的夹角,这在处理有界磁场的问题常常用到.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题
-
下列句子中没有运用拟人修辞手法的一项是( ) A.我们的春雁每天都要去玉米地作一次旅行,但绝不是偷偷摸摸进行的...
问题详情:下列句子中没有运用拟人修辞手法的一项是( ) A.我们的春雁每天都要去玉米地作一次旅行,但绝不是偷偷摸摸进行的。B.每次出发前,都有一场高声而有趣的辩论,而每次返回之前的争论则更为响亮。C.3月的大雁则不同。尽管它们在冬天的大部分时间里都可能受到*击,但...
-
予独爱莲之 , 。(周敦颐《爱莲说》)
问题详情:予独爱莲之 , 。(周敦颐《爱莲说》)【回答】出淤泥而不染,濯清涟而不妖知识点:作家作品题型:填空题...
-
下列关于名著的表述,不正确的一项是 ( )A.贾政望...
问题详情: 下列关于名著的表述,不正确的一项是 ()A.贾政望子成龙,宝玉却无心仕途经济。平时宝玉在外私结伶人,与母婢金钏又有说不清的嫌疑,会见冷子兴时的无精打采,终于使贾政大为失望,于是对宝玉大打出手。(...
-
已知(1+ɑx)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则ɑ=( )A、-4 B、-...
问题详情:已知(1+ɑx)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则ɑ=( )A、-4 B、-3 C、-2 D、-1【回答】D知识点:计数原理题型:选择题...
相关文章
- 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,y轴竖直向上.第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限同...
- 如图10所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方...
- 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,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区...
- 如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限内存在沿y轴负方向、场强为E的匀强电场,在第四象限内存在垂直纸面向外、磁...
- 如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有*线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y...
- 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,在平面直角坐标系xoy内,第一象限的*线op与x轴夹角为30º,在∠pox范围之外存在垂直xoy面向里的...
- 如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限中x≥L的区域内存在有界的匀强磁场,方向垂直纸面向外;在第三象限存在...
- 如图所示,在空间有一坐标系xOy中,直线OP与x轴正方向的夹角为300,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀...