如图所示.圆形匀强磁场半径R=lcm.磁感应强度B=IT.方向垂直纸面向里.其上方有一对水平放置的平行金属板M.N.间距d=1cm.N板中央开有小孔S．小孔位于圆心0的正上方.S与O的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向.图中只画了2匝).线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场.穿过线圈的磁通量变化率为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示，圆形匀强磁场半径R=lcm，磁感应强度B=IT，方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d=1cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心0的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连（为表示线圈的绕向，图中只画了2匝），线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为

△φ

△t

=100wb/s．位于圆形磁场边界上某点（图中未画出）的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小为v=5

×10⁵m/s，方向指向圆心的带正电的离子，离子的比荷为

=5×10⁷c/kg，经一段时间后离子从磁场边界A点射出，沿直线AS进入M、N间的电场．（不计离子重力；离子碰到极板将被吸附）求：
（1）M、N间场强的大小和方向；
（2）离子源P到A点的距离；
（3）请计算说明离子进入M、N间电场后能否返回？
（4）离子在磁场中运动的总时间（计算时取π=3）．

（1）由法拉第电磁感应定律得，M、N之间的电压
U=n

△φ

△t

=100×100=10⁴V．
M、N之间的场强大小E=

=10⁶N/C，方向竖直向下．
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动．
由qvB=m

，
解得：r=

cm
如图所示，tanθ=

，解得θ=30°．
由图中的几何关系可知，离子源P到A点的距离PA=r=

cm．
（3）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T=

2πm

．
离子第一次在磁场中运动的时间t₁=

πm

3qB

=2×10^-8s．
离子进入电场后做匀减速直线运动，在电场中运动的距离x=

．
a=

解得x=0.75cm＜d．

因此离子不会打在M板上，会以相同的速率从A点反向再进入磁场；
（4）由对称性，离子在磁场中运动的总时间：
t=2t₁=4×10^-8s．
答：（1）M、N之间场强的大小为10⁶N/C，方向竖直向下．
（2）离子源P到A点的距离为

cm．
（3）离子进入M、N间电场后能返回．
（4）离子在磁场中运动的总时间为4×10^-8s．

练习册系列答案

课课练与单元测试系列答案

世纪金榜小博士单元期末一卷通系列答案

单元测试AB卷台海出版社系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图1所示，在x轴上0到d范围内存在电场（图中未画出），x轴上各点的电场沿着x轴正方向，并且电场强度大小E随x的分布如图2所示；在x轴上d到2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m，电量为+q粒子沿x轴正方向以一定速度从O点进入电场，最终粒子恰从坐标为（2d，

d）的P点离开磁场．不计粒子重力．
（1）求在x=0.5d处，粒子的加速度大小a；
（2）求粒子在磁场中的运动时间t；
（3）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，并结合其他物理知识，求电场对粒子的冲量大小I．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图为装置的垂直截面图，虚线A₁A₂是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A₁A₂的右侧区域，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向外，A₁A₂与垂直截面上的水平线夹角为45°．在A₁A₂左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S₁、S₂，相距L=0.2m．在薄板上P处开一小孔，P与A₁A₂线上点D的水平距离为L．在小孔处装一个电子快门．起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.0×10^-3s开启一次并瞬间关闭．从S₁S₂之间的某一位置水平发射一速度为v₀的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔．通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍．
（1）通过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v₀应为多少？
（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间．（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移．已知微粒的荷质比

=1.0×103C/kg．只考虑纸面上带电微粒的运动）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

电荷量为e的电子，以速率υ垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中；磁场对电子的作用力大小为______，方向与速度方向______（选填“平行”或“垂直”），子在磁场中做匀速圆周运动，它的周期跟轨半径______，跟速率______（后两空选填“有关”或“无关”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

图为测量某种离子的比荷的装置．让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子．这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S₁进入加速电场被加速，然后让离子从缝S₂垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点．已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S₂与P之间的距离为a，离子从缝S₁进入电场时的速度不计，求该离子的比荷

．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

在y＞0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的xOy平面，方向指向纸外，原点O处有一离子源，沿各个方向射出速率相等的同种正离子，不考虑离子之间的相互作用，它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹，下面给出的四个半圆中能正确表示的是
（　　）

A．

B．

C．

D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于Oxy所在的纸面向外．某时刻在x=l₀、y=0处，一质子沿y轴的负方向进入磁场；同一时刻，在x=-l₀、y=0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直．不考虑质子与α粒子的相互作用．质子的质量为m，电荷量为e．α粒子的质量是质子质量4倍，电荷量是质子电荷量的2倍．
（1）质子从x=l₀处出发恰好经过坐标原点O，它的速度为多大？
（2）质子从x=l₀处到达坐标原点O处的时间为多少？
（3）如果α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？