的等腰三角形绝缘滑槽,两侧斜槽与水平面夹角为α.在斜槽顶点两侧各放一个质量相等、带等量负电荷的小球A和B.两小球与斜槽间的动摩擦因数相等,且μ<tgα/2.将两小球同时由静止释放
,
下
面
说
法
正
确
的
为
( CD )
A.两球沿斜槽都做匀加速运动,且加速度相等 B.两球沿斜槽都做匀加速运动,且aA>aB
C.两球沿斜槽都做变加速运动,且aA>aB D.两球沿斜槽的最大位移关系中SA>SB
8.如图3-2-6所示,甲L1和L2为平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感强度相同的匀强磁场,AB两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v与L2成300斜上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法
中
正
确
的
是
( AB )
A. 电粒子经过B点时速度一定跟在A点速度相同 B.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)它仍能经过B点 C.若将
带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成600角斜向上,它就不一
L1
300 A B
图3-2-6
L2
定经过BD.此粒子一定带正电荷
9.边长为100cm的正三角形光滑且绝缘的刚性框架
A ABC固定在光滑的水平面上,如下图内有垂直于框架
平面B=0.5T的匀强磁场.一质量为 m=2×10-4kg,带电量为q=4×10-3C小球,从BC边的中点小孔P处以某一速度垂直于BC边射入磁场,设小球与框架相碰后不损失动能.求
C B
(1) 为使小球在最短时间内从P点出来,小球的入射速度v1是多少?
(2) 若小球以v2=1m/s的速度入射,则需多少时间才能由P点出来.
10.如图3-2-8所示,一质量为0.4kg足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上,细管内表面粗糙,外表面光滑;有一质量为0.1kg、电量为0.1C的带正电小球沿管以水平向右的速度进入管内,细管内径略大于小球直径,已知细管
图3-2-8
图3-2-7
v Vt/ms-1 V0/ms-1
所在位置有水平方向垂直于管向里的匀强磁场,磁感强度为1T(g=10m/s2)
(1)当细管固定不动时,在(乙图)中画出小球在管中运动初速度和最终稳定的速度的关系图象.取水平向右为正方向.
(2)若细管不固定,带电小球以20m/s的初速度进入管内,且整个运动过程中细管没有离开地面,则系统最终产生的内能为多少?
e d
11.1998年6月2日,我国科学家研制的阿尔法磁谱P 仪由“发现号”航天飞机搭载升空,用于探测宇宙中的反物质和暗物质(即反粒子)——,如13H反
a 3-2-9
c
b 粒子-13H.该磁谱仪核心部分截面区域是半径为r的圆形磁场,P为入射窗口,各粒子从P射入速度相同,均直径方向,Pabcde为圆周上等分点,如反质子射入后打在a点,则反氘核粒子射入将打在何处,具偏转角多少?
12.两根相距L=2m的光滑光滑平行直导线,左端接有电源,右端连接着半径R=0.5m的光滑圆弧形导轨,在导轨上垂直搁置一根质量m=0.1kg的金
BI 3-2-10
属棒,整个装置处于竖直向上,磁感强度为0.1T的匀强磁场中,当在棒中通以如图3-2-10所示方向的瞬时电流时,金属棒受到安培力作用从静止起向右滑动刚好能达到圆弧轨道滑动,刚好能达到圆弧轨道的最高点,求通电过程中通过金属棒的电量.(取
g=10m/s2)
3.2 磁 场
例1、设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,则有
2vqv0B=mR ①
圆心在过A与v0方向垂直的直线上,它到A点距离为R,如图所示,图中直线AD是圆轨道的弦,故有∠OAD=∠ODA,用γ表示此角度,由几何关系知 2Rcosγ=AD ② dcosβ=AD ③ α+β+γ=π/5 ④ 解②③④得R=
dcos?⑤代入①得2sin(???)B=2mv0sin(???)⑥
qdcos?例2、(1)rm=2×10-2m (2)该电子运动轨迹圆心板H处、恰能击中B板M处.随着电子速度的减小,电子轨迹半径也逐渐减小.击中B板的电子与Q点最远处相切于N点,此时电子的轨迹半径为d,并
恰能落在下板上H处.所以电子击中B板MN区域和A板PH区域.在△MFH中 FH=
HM2?MF2?3
QM=PF=(2-3)d=2.68×10-3m ON=d=1×10-2m PH=2d=2×10-2m电子能击中B板Q点右侧与Q点相距2.68×10-3m─1×10-2m的范围.电子能击中A板P点右侧与P点相距0─1×10-2m范围.
(3)要使P点发出的电子能击中Q点,则有r=mv/Be rsinθ=d/2 解得 vsinθ=8×106 v取最大速度 3.2×107m/s时,sinθ=1/4,θnim=arcsin1/4 v取最小速度时θmax=π/2 vnim=8×106m/s,所以电子速度与θ之间应满足vsinθ=8×106 且θ∈[arcsin1/4, π/2] v∈[8×106m/s, 3.2×107m/s] 例3、
3?R3R?3v02v0
例4、(1)由于碰撞时速度v与边垂直,粒子运动轨迹的圆心一定位于三角形的边上,粒子绕过三角形顶点DEF时的圆心就一定要在相邻边的交点(即DEF)上,粒子从S点开始向左做圆周运动,其轨迹为一系列半径为R的半圆,在SD边上最后一次的碰撞点与D点的距离应为R,所以SD的长度应是R的奇数倍,即Rn?DS(n=1,2,3…)
2n?1粒子从FE边绕过E点转回到S点时,情况类似,即DE长度也是轨道半径的奇数倍,即DE=(2K-1)RK.又因为DE=3DS,因此为使
2021年高考物理二轮复习资料专题- 磁 场
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