如图所示.水平放置的矩形容器内充满垂直纸面向外的匀强磁场.容器的高为d.右边足够宽.底面MN为荧光屏.在荧光屏中心O处置一粒子源.可以向纸面内以OA.OB为边界的区域内连续均匀发射速率为v0.质量为m.电荷量为q的正粒子.其中沿OA方向发射的粒子刚好不碰到容器的上板面打在荧光屏上产生荧光.OA.OB与MN的夹角分别为α=60°.β=30°.不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求: (1)磁场的磁感应强度B的大小, (2)分别沿OA.OB方向发射的粒子在磁场中运动的时间差Δt. 解析:如图为粒子在匀强磁场中的运动轨迹. (1)设粒子源发出的粒子在磁场中运动的半径为r.对于沿OA方向发射的粒子.由几何关系得 r+rsinβ=d 解得r= 由牛顿第二定律得Bqv0= 联立解得B= (2)沿OA.OB方向发射的粒子在磁场中运动的时间分别设为t1.t2.粒子做匀速圆周运动的周期设为T.则 T= t1=T t2=T Δt=-T 联立解得Δt=. 答案: 查看更多

 

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如图甲所示,两根电阻不计的足够长的光滑金属导轨平行且与水平面成α=30°角固定放置,间距d为0.5 m,下端通过导线与电容为2pF的电容器连接,上端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接,在导轨中部ABCD矩形区域内有垂直轨道平面向上的匀强磁场,AB与CD间距为l=2m。磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图乙所示,在t=0时,一阻值为1Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从MN位置沿导轨向上运动,当金属棒从MN位置运动到DC位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流强度;
(2)金属棒的质量及恒力F的大小;
(3)第8秒末电容器C所带的电荷量。

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