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3．穿過矩形磁場區(qū).一定要先畫好輔助線.偏轉(zhuǎn)角由sinθ=L/R求出.側(cè)移由R2=L2-(R-y)2解出.經(jīng)歷時間由得出. 注意.這里射出速度的反向延長線與初速度延長線的交點(diǎn)不再是寬度線段的中點(diǎn).這點(diǎn)與帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同! [例8]如圖所示.一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感強(qiáng)度為B.寬度為d的勻強(qiáng)磁場中.穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30°.則電子的質(zhì)量是 .穿透磁場的時間是 . 解析:電子在磁場中運(yùn)動.只受洛侖茲力作用.故其軌跡是圓弧的一部分.又因?yàn)閒⊥v.故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛侖茲力指向交點(diǎn)上.如圖中的O點(diǎn).由幾何知識知.AB間圓心角θ＝30°.OB為半徑. ∴r=d/sin30°=2d.又由r=mv/Be得m=2dBe/v 又∵AB圓心角是30°.∴穿透時間t=T/12.故t=πd/3v. 帶電粒子在長足夠大的長方形磁場中的運(yùn)動時要注意臨界條件的分析.如已知帶電粒子的質(zhì)量m和電量e.若要帶電粒子能從磁場的右邊界射出.粒子的速度v必須滿足什么條件?這時必須滿足r=mv/Be>d.即v>Bed/m. [例9]長為L的水平極板間.有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場.如圖所示.磁感強(qiáng)度為B.板間距離也為L.板不帶電.現(xiàn)有質(zhì)量為m.電量為q的帶正電粒子.從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場.欲使粒子不打在極板上.可采用的辦法是: A．使粒子的速度v<BqL/4m, B．使粒子的速度v>5BqL/4m, C．使粒子的速度v>BqL/m, D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m. 解析:由左手定則判得粒子在磁場中間向上偏.而作勻速圓周運(yùn)動.很明顯.圓周運(yùn)動的半徑大于某值r1時粒子可以從極板右邊穿出.而半徑小于某值r2時粒子可從極板的左邊穿出.現(xiàn)在問題歸結(jié)為求粒子能在右邊穿出時r的最小值r1以及粒子在左邊穿出時r的最大值r2.由幾何知識得: 粒子擦著板從右邊穿出時.圓心在O點(diǎn).有: r12＝L2+(r1-L/2)2得r1=5L/4. 又由于r1=mv1/Bq得v1=5BqL/4m.∴v>5BqL/4m時粒子能從右邊穿出. 粒子擦著上板從左邊穿出時.圓心在O＇點(diǎn).有r2＝L/4.又由r2＝mv2/Bq=L/4得v2＝BqL/4m ∴v2<BqL/4m時粒子能從左邊穿出. 綜上可得正確答案是A.B. 針對訓(xùn)練 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)如圖所示，圖中虛線是勻強(qiáng)磁場區(qū)的邊界，一個閉合線框自左至右穿過該磁場區(qū)，線框經(jīng)過圖示的哪個位置時有順時針的感應(yīng)電流（　�。�
A、在位置1B、在位置2C、在位置3D、在位置4

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（2011?南通二模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．
（1）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動并穿過n個磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q；
（2）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1左側(cè)邊界處開始運(yùn)動，當(dāng)向右運(yùn)動距離
x02
時做勻速運(yùn)動，求棒通過磁場區(qū)1所用的時間t；
（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的拉力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動，當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場區(qū)1時開始做勻速運(yùn)動，此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持做勻速運(yùn)動穿過整個磁場區(qū)，求棒ab通過第i磁場區(qū)時的水平拉力Fi和棒ab在穿過整個磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．

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精英家教網(wǎng)如圖，圖中虛線是勻強(qiáng)磁場區(qū)的邊界，一個閉合線框自左至右穿過該磁場區(qū)，線框經(jīng)過圖示的哪些位置時有感應(yīng)電流（　�。�
A、在位置1和3B、在位置2和4C、在位置2和3D、在位置1和4

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（22分）如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 =" 0.40" T，方向垂直紙面向里，電場強(qiáng)度E = 2.0×105 V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C，質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，不計重力，沿中線PQ做直線運(yùn)動，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.2m）的Q點(diǎn)垂直y軸射向矩形磁場區(qū)，離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則：

（1）離子運(yùn)動的速度為多大？
（2）試討論矩形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里和垂直紙面向外兩種情況下，矩形磁場區(qū)域的最面積分別為多少？并求出其在磁場中運(yùn)動的時間。

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如圖所示，平行導(dǎo)軌之間有一個矩形磁場區(qū)，在相等面積的兩部分區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場。細(xì)金屬棒AB沿導(dǎo)軌從PQ處勻速運(yùn)動到P′Q′的過程中，棒上AB兩端的電勢差UAB隨時間t的變化圖象正確的是（      ）

 

 

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