【试题解析】 斜面对导线的支持力为零时受力分析如右图

由平衡条件得:

BIL ＝mgcot 37°

B ＝mgcot 37°IL ＝6×10－2×10×0.80.61×0.4

T ＝2 T 所需时间t ＝B ΔB ＝20.4

s ＝5 s 14. (1)2mv 0Bq sin θ (2)2θm Bq

【试题解析】

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动, 应根据已知条件首先确定圆心的位置, 画出运动轨迹, 所求距离应和半径R 相联系, 所求时间应和粒子转动的圆心角θ、周期T 相联系.

(1)过O 点和P 点做速度方向的垂线, 两线交点C 即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心, 如右图所示, 则可知OP ＝2R·sin θ①

Bqv 0＝m v 20R

② 由①②式可解得:

OP ＝2mv 0Bq

sin θ. (2)由图中可知: 2θ＝ωt ③

又v 0＝ωR ④

由③④式可得: t ＝2θm Bq

. 15. (1)见解析图 (2)0.4 m (3)7.68×10－18 J

【试题解析】 (1)轨迹如下图所示.

(2)带电粒子在磁场中运动时, 由牛顿运动定律, 有

qvB ＝m v 2

R

, R ＝mv qB ＝6.4×10－27×4×104

3.2×10－19×2×10－3

m ＝0.4 m. (3)E k ＝EqL ＋12mv 2＝40×3.2×10－19×0.2 J ＋12

×6.4×10－27×(4×104)2 J ＝7.68×10－18 J. 16. (1)见解析图 (2)2L (L 2＋d 2)

2mU q 【试题解析】 (1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图, 如下图