一足夠長的矩形區域abcd內有垂直紙面向外的勻強磁場

2025-02-13 20:15:13 字數 4930 閱讀 3907

1樓:王佩鑾

1)粒子在磁場中運動的半徑為r,則r=l/2-rsin30 由此得r=l/3

又有r=mv0/qb

由上二式得b=3mv0/ql

粒子進入電場運動時間為t=l/v0sin30=2l/v0豎直方向初速度vy0=v0cos30 豎直方向末速度為零。加速度為a=qe/m

故有:0=v0cos30-at

0=v0cos30-(qe/m)*(2l/v0)e=√3mv0^2/4ql

所以b/e=4√3/v0

2)qu=m(v0con30)^2/2

u=3mv0^2/8q

3)粒子在電場中運動的時間 t1=l/v0sin30=2l/v0在磁場中運動的軌跡,由幾何知識可知為周長的2/3.時間t2=2t/3t=2πr/v0=2πm/qb

所以 t2=4πm/3qb=4πl/9v0

2樓:網友

粒子進入磁場,半徑r=mv0/qb。做a點和o點速度的垂線,兩垂線的交點就是圓周運動的圓心。則r+r/2=l/2,即3r/2=l/2,r=l/3。則b=mv0/qr=3mv0/ql

粒子進入電場,在水平方向勻速直線運動,豎直方向勻減速運動。進入磁場時,水平方向速度為v0sin30=v0/2(這也是粒子飛出磁場的速度),豎直方向速度為v0*sqrt(3)/2。用動能定理:

qel=,即3mv0^2/8=qel,則e=3mv0^2/8ql,b與e的比值為1:v0/8=8:v0

電勢差u=el=3mv0^2/8q

3、粒子以v0/2進入電場。在電場中的時間t1=l/(v0/2)=2l/v0。豎直方向加速=qe/m=3v0^2/8l,則豎直方向速度=3v0/4。

則粒子進入磁場的速度方向與豎直方向夾角α:tanα=(v0/2)/(3v0/4)=2/3。即圓軌道的圓心角為2atan(2/3)。

則粒子在磁場中的時間t2=2αm/qb=2αr/v0=2αl/3v0=2atan(2/3)l/3v0

則總時間為2l/v0(1+2atan(2/3)/3)

如圖所示,乙個足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為b,方向垂直紙面向裡的勻強磁場

3樓:網友

首先,你一定要弄明白(自己慢慢摸索,一定要懂了才行)那就是,如何利用射進/出的角度計算 r和t就此題來說。==

自己畫圖吧,我很忙——)r最小是正好與ab相切,此時運動角240度,r=l/3,根據mv/qb可得r,同理r最大是與cb相切,不過好像和答案不一樣……

問題2:因為t不變,所以,t最大就是圓心角最大,也就是直到邊ad是才射出磁場。所以圓心角是5/6t,so……你自己琢磨吧。相信自己。

4樓:醋辣精靈

詳解!連畫的**! 希望能幫到你 !

如圖所示,乙個足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為b,方向垂直紙面向裡的勻強磁場

5樓:返樸歸者風

(行銀1)<v0≤ (2)

解析:(1)若粒子速度為v0,則qv0b =,所以有r =,設敗譁圓心在o1處對應圓弧與ab邊相切,相應速度為v01,則r1+r1sinθ =將r1 =代入上式可得,v01 =

類似地,設圓心在o2處對應圓弧與cd邊相切,相應速度為v02,則r2-r2sinθ =將r2 =代入上式可得,v02 =

所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應滿足<v0≤2)由t =及t =可知,粒子在磁場中經過的弧所對的圓心角α越長,在磁場中運動的時間也越長。由察帶行圖可知,在磁場中運動的半徑r≤r1時,運動時間最長,弧所對圓心角為(2π-2θ),所以最長時間為t =

如圖所示,在圓形區域內,存在垂直紙面向外的勻強磁場

6樓:網友

我剛做,也許可以幫你。我剛才在糾結速度變成v後圓心角怎麼求,速度改後,半徑變為原來的一半,原來是2r(這個好求),現在是r,而半徑與ab的夾角為60度,所以,乙個等邊三角形,圓心角為120度,重點在利用隱藏條件,速度改後半徑與圓形區域半徑相同。

7樓:網友

看圖圓不好畫,圖看起來比較彆扭,點o2應該在圓o上(點o2落在虛線圓上)o2c應該與ab平行的。

8樓:網友

答案是2t吧。

由洛倫茲公式,知道r1=2mv/bq。。。r2=mv/bq=r t1=t2=2pai*m/bq

2v的時候,執行了六分之乙個週期,v的時候執行了三分之乙個週期,所以答案是2t

這道題的難點在找出v的時候的執行軌跡,附圖:上面的註釋都是通過幾何知識算出來的,不是亂畫的,主要是v的時候,電子運動的半徑和圓的半徑一樣,是通過2v情況下幾何關係的來的。

9樓:初宛亦

題中說:若僅將速度大小改為v,所以方向是不變的。

一足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為b,方向垂直紙面向裡的勻強磁場

10樓:網友

(1)先找出與ab的切點,左圖可知當r=(l/2)/sin30=l,時相切,所以r=mv0/qb>l,得vo>qbl/m

2)從ad邊射出時間最長,t=1/6t=1/6(2πm/qb)=πm/3qb

(12分)如圖所示,在矩形區域abcd內充滿垂直紙面向裡的勻強磁場,磁感應強度為b,在ad邊中點的粒子源,在t=

11樓:解語花

1)t=6t0 <>

<>所以運動的時間<>

故t=6t0

根據<>

得:<>

2)在磁場中運動的時間最長的粒子的軌跡的弦最長<>設此粒子運動軌跡對應的圓心角為θ,則<>

圓心恰在ab邊上。

在磁場中運動的最長時間<>

4)依題意,t0

時刻仍在磁場中運動的粒子都運動了<>

的弧,所以該時刻仍在磁場中的粒子應位於以o為圓心,半徑為l、圓心角120o

如圖所示,一足夠長的矩形區域abcd內充滿方向垂直紙面向裡的、磁感應強度為b的勻強磁場,在ad邊中點o,方

12樓:曉風

(1)若粒子速度為v0 ,則qv0 b=mv20

r,所以有r=mv0

qb設圓心在o1 處對應圓弧與ab邊相切,相應速度為v01 ,則r1 +r1 sinθ=l 2

將r1 =mv01

qb代入上式可得,v01 =qbl

3m同理,設圓心在o2 處對應圓弧與cd邊相切,相應速度為v02 ,則r2 -r2 sinθ=l 2

將r2 =mv02

qb代入上式可得,v02 =qbl m

所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0 應滿足qbl

3m<v0≤qbl m

2)由t=α

2πt 及t=2πm

qb可知,粒子在磁場中經過的弧所對的圓心角α越長,在磁場中運動的時間也越長.在磁場中運動的半徑r≤r1 時,運動時間最長,弧所對圓心角為α=(2π-2θ)=5π 3

所以最長時間為t=α

2πt=5π 3

2π?2πm

qb=5πm

3qb.答:(1)粒子能從ab邊上射出磁場的v0 大小範圍為qbl

3m<v0≤qbl m

2)如果帶電粒子不受上述v0 大小範圍的限制,求粒子在磁場中運動的最長時間為5πm3qb

如圖所示,一足夠長的矩形區域abcd內充滿方向垂直紙面向裡的、磁感應強度為b的勻強磁場,在ad邊中點o,方

13樓:愗

若粒子速度腔告為v0

粒子進入磁場時做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,則:qv0b=mvr則得:r=mv

qb<>

設圓心在o1

處對應圓弧與cd邊相切,相應速度為埋漏v01則有 r1r1

sinθ=l

30°,則得:r1l將r1

mvqb代入上式可得:v01qblm

設圓心在o2

處對應圓弧與ab邊相切,相應速度為v02

則。由幾何關係得:r2

r2sinθ=l

30°,則得:r2

l,將r2mv

qb代入上伍液明式可得:v02qbl3m

所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0

應滿足qbl3mv0

qblm粒子不能從ab邊射出的條件是:v0qblm或v0qbl

3m故選:bc.

一足夠長的矩形區域abcd內充滿磁感應強度為b、方向垂直紙面向裡的勻強磁場,矩形區域的左邊界ad長為l,現

14樓:手機使用者

則有rcos6+l2=r

可得:r1=l

則有:rsin3+r=l2

得:r=l3故粒子從ab邊射出的條件為r2<r≤r1,即l3

r≤l根據qv

b=mvr,得v

qbrm所以qbl

3m<vqbl

m(2)因為t=θ

2πt=mθ

bq所以粒子運動所經過的圓心角越大,粒子在磁場中運動時間越長,從圖中可以看出,如果粒子從cd邊射出,則圓心角最大為60°,若粒子從ab邊射出,則圓心角最大為240°,粒子從ab邊射出,圓心角最大為360°-60°=300°,由於磁場無右邊界,故粒子不可能從右側射出.

綜上所述,為使粒子在磁場中運動的時間最長,粒子應從ad邊射出,如圖乙所示,設出射點到o的距離為x,從圖中可以看出,p點是離o距離最大的出射點po=2r

sin3=l

3則x≤l3,即出射點到o的距離不超過l3t

max=θmax2π

t=12π5π3

2πmbq5πm

3bq答:(1)若要求粒子能從ab邊射出磁場,v0應滿足qbl

3m<vqblm;

2)若要求粒子在磁場中運動的時間最長,粒子應從ad邊界處射出,出射點位於該邊界上到o的距離不超過l3;

最長時間是5πm

3qb.

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