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24.

一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速为v,方向沿x正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,PO的距离为L,如图所示。不计重力的影响。求磁场的磁感强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R

24.

粒子在磁场中受洛仑兹力作用,做匀速圆周运动,设其半径r

qvB=m                                 

据此并由题意知,粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上,且P点在磁场区外。过P点沿速度方向作延长线,它与x轴相交于Q点。作圆弧过O点与x轴相切,并且与PQ相切,切点A即离子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C,如图所示。

由图中几何关系得

L=3r                                         

由①、②求得

B=                                     ③

图中OA的长度即圆形磁场区的半径R,由图中几何关系可得

R=L                                    

练习册系列答案
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vBdS
RS+ρd
)2R
.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(  )

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(1)质子在磁场中运动的轨道半径r;
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精英家教网如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P=(
vBdS
RS+ρd
)2R
.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(  )

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1)质子在磁场中运动的轨道半径r

2A点距入射线方向上的O点的距离H

3)质子从C孔射入到A点所需的时间t.(,结果保留1位有效数字)

 

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