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如图所示自上而下分为Ⅰ、Ⅱ二个区域,在Ⅰ、Ⅱ中分布有垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ宽度为d,区域Ⅱ中还分布有沿纸面竖直向

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/13 20:38:37
如图所示自上而下分为Ⅰ、Ⅱ二个区域,在Ⅰ、Ⅱ中分布有垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ宽度为d,区域Ⅱ中还分布有沿纸面竖直向


(1)尘粒在磁场Ⅰ中运动时,根据动能定理,得
         mgd=
1
2 m v 2 ,得到v=
2gd
    (2)尘粒在Ⅱ区域中做匀速圆周运动,则有mg=qE
       得到E=
mg
q ,方向竖直向上,说明尘粒带正电.
    根据几何知识求出尘粒匀速圆周运动的半径R=
L
2sinα
    由牛顿第二定律,得qvB=m
v 2
R ,代入解得
        B=
2m
2gd sinα
qL
    (3)尘粒在磁场Ⅰ中运动时,受到重力和洛伦兹力,将尘粒的运动分解为水平和竖直两个方向,将洛伦兹力也分解为水平和竖直两个方向.
如图.
    对水平方向用牛顿第二定律,得
      F x =ma x
    qv y B=ma x =m
△ v x
△t
   则有qv y B△t=m△v x
∑qv y B△t=∑m△v x
  得到qBy=mv
 由题微粒恰好能进入Ⅱ区域时,则速度v与Ⅰ、Ⅱ界面平行
   由动能定理,得mgy=
1
2 m v 2
   代入解得y=
2 m 2 g
B 2 q
故欲使微粒能进入Ⅱ区域,区域Ⅰ宽度d应满足的条件d<
2 m 2 g
B 2 q .
答:(1)该尘粒在进入Ⅱ区域时的速率为
2gd .
    (2)匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小为
2m
2gd sinα
qL .
    (3)欲使微粒能进入Ⅱ区域,区域Ⅰ宽度d应满足的条件是d<
2 m 2 g
B 2 q .
匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d,电场区域在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里,一正电粒子从O点 如图所示真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ存在与区域I等大的垂直纸面向里的匀强 17.如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中 (2014•湛江二模)如图甲所示,在xoy直角坐标系中,第I象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场, (2014•南昌二模)如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,一点电荷从图 如图所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场. 9.真空中狭长区域的匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,宽度为d,速度为v的电子从边界CD外侧垂直射入磁场,入射方 如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速 如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速 如图所示,在半径为r的圆形区域分布着磁感应强度为B方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电荷量为q质量为m (2011•江苏一模)如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3 如图所示,一带负电的粒子处在电磁感应加速器半径为r的轨道中,轨道围成的内部区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,若磁场的磁感应