如圖,在xOy平面第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行y軸向下.在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊界為y軸,右邊界為的直線.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電量為q的正粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知OQl,不計(jì)粒子重力.求:

(1)PO點(diǎn)的距離;

(2)要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍;

(3)要使粒子能第二次進(jìn)入磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍.

 

(1)設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)y方向的速度為vy

                      

設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

                           

                     

由以上各式,得

                             6分

(注:此問(wèn)解法較多,可視具體情況給分)

(2)粒子剛好能再進(jìn)入電場(chǎng)的軌跡如圖所示,設(shè)此時(shí)的軌跡半徑為r1

                 

                        3分

粒子在磁場(chǎng)中的速度

                  1分

根據(jù)牛頓第二定律

                         1分

要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍

                    2分

 

(3)要使粒子剛好能第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的軌跡如圖.

粒子從PQ的時(shí)間為t,則粒子從CD的時(shí)間為2t,所以

設(shè)此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為r2,由幾何關(guān)系

                           5分

根據(jù)牛頓第二定律

要使粒子能第二次進(jìn)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍

即              2分

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,在xOy平面內(nèi),第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向.在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大.今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著x軸正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P. 求:
(1)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h;
(2)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?馬鞍山三模)如圖,在xoy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行y軸向下,在第四象限內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊界為y軸,右邊界為x=
52
d的直線,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知OQ=d,不計(jì)粒子重力.求:
(1)P點(diǎn)坐標(biāo);
(2)要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍;
(3)要使粒子能第二次進(jìn)入磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在xOy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行y軸向下.在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),左邊界為y軸,右邊界為x=
5l2
的直線,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知OQ=l,不計(jì)粒子重力.求:
(1)P與O兩點(diǎn)的距離;
(2)要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍;
(3)要使粒子能第二次進(jìn)入磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).從y軸上坐標(biāo)為a的一點(diǎn)向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與+y方向成(30°-150°),且在xOy平面內(nèi).結(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進(jìn)入第四象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū).已知帶電粒子電量為+q,質(zhì)量為m,重力不計(jì).
(1)確定進(jìn)入磁場(chǎng)速度最小粒子的速度方向,并求出速度大小.
(2)所有通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的粒子中,求出最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間的比值.
(3)從x軸上x=(
2
-1)a
點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過(guò)電磁場(chǎng)后經(jīng)過(guò)y軸上y=-b的點(diǎn),求該粒子經(jīng)過(guò)y=-b點(diǎn)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河南省高三第四次模擬物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖,在xOy平面內(nèi),第I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向。在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著x軸正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。 求:

(1)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h;           

(2)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn)?

E
 
v0
 
O
 

 

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