如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將重力不計(jì)、比荷=106C/kg的負(fù)電荷于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)×105 s后電荷以v0=1.5×104 m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)人其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化。圖中以垂直紙面向里為正,電荷通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻.

求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E及O點(diǎn)與直線MN之間的距離;
(2)如果在O點(diǎn)正右方d = 68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間.
(1)1.57cm      (2)  3.86×104s
(1)電荷在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)量定理可知,

解得            (2分)
O點(diǎn)與直線MN之間的距離    (2分)
(2)當(dāng)磁場(chǎng)垂直紙面向里時(shí),
電荷運(yùn)動(dòng)的半徑        (2分)
周期                  (2分)
當(dāng)磁場(chǎng)垂直紙面向外時(shí),
電荷運(yùn)動(dòng)的半徑         (2分)
周期      (2分)
根據(jù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況可知,電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動(dòng)的完整周期數(shù)為15個(gè),即沿ON運(yùn)動(dòng)的距離S=15△d=60cm,最后8cm的距離如圖所示,
                     (2分)
解得               (2分)
故電荷運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
T=      ( 4分)
        (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為、電荷量為的粒子以初速度垂直電場(chǎng)線進(jìn)入由兩帶電平行金屬板所形成的電場(chǎng)中,粒子的重力不計(jì),飛出平行板時(shí)側(cè)移距離為,已知兩板間的距離為,電壓為,如圖所示,F(xiàn)撤去電場(chǎng),在原電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場(chǎng),使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進(jìn)入,又從同樣的位置飛出,則此磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


    

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(1)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿(mǎn)足條件時(shí)t1的表達(dá)式(用題中所給物理量的符號(hào)表示)
(2)若小球能始終在電場(chǎng)所在空間做周期性運(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小.
(3)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),在圖中畫(huà)出小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡.

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傳感器應(yīng)用的一個(gè)基本思想是“轉(zhuǎn)換”的思想,即利用傳感器把難以直接測(cè)量的力學(xué)量轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量的電學(xué)量。這種轉(zhuǎn)換既使測(cè)量比較方便,而且能輸入給電子計(jì)算機(jī)對(duì)電學(xué)量所載的信息進(jìn)行計(jì)算和處理。如圖所示為一測(cè)速計(jì)原理圖,其基本原理即是把測(cè)量速度這一力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電流量進(jìn)行測(cè)量;瑒(dòng)觸頭P與某運(yùn)動(dòng)物體相連,當(dāng)P勻速滑動(dòng)時(shí),電流表有一定的電流通過(guò),從電流表示數(shù)可得運(yùn)動(dòng)物體速度。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=4V內(nèi)阻r=10Ω,AB為粗細(xì)均勻的電阻絲,其阻值為R=30Ω、長(zhǎng)度L=30cm,電容器的電容C=50μF。今測(cè)得電流表示數(shù)為0。05mA,方向由b流向a。試求運(yùn)動(dòng)物體的速度大小和運(yùn)動(dòng)的方向。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導(dǎo)體。地球本身帶負(fù)電,其周?chē)臻g存在電場(chǎng),離地面L=50km處與地面之間的電勢(shì)差約為U=3.0×105V。由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對(duì)地球充電,從而保證了地球周?chē)妶?chǎng)恒定不變。統(tǒng)計(jì)表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。(已知地球半徑r=6400km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示為某種新型分離設(shè)備內(nèi)部電、磁場(chǎng)分布情況圖。自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域。區(qū)域Ⅰ寬度為d1,分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1;區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐2,分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1;寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,F(xiàn)有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點(diǎn)被注入,這些粒子都只在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后相繼進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)區(qū)域,滿(mǎn)足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ,其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出,三區(qū)域都足夠長(zhǎng)。已知能飛回區(qū)域Ⅰ的帶電粒子的質(zhì)量為m=6.4×10—27kg、帶電量為q=3.2×10—19C,且有d1=10cm,d2=5cm,E1=" " E2=40V/m,B1=4×10—3T,B2=2×10—3T。試求:

(1)該帶電粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度;
(2)該帶電粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度;
(3)為使該帶電粒子還能回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣,區(qū)域Ⅲ的寬度d3應(yīng)滿(mǎn)足的條件;
(4)該帶電粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣時(shí)離開(kāi)A點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向右,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場(chǎng)方向垂直、與電場(chǎng)方向成45°角射入復(fù)合場(chǎng)中,恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).則電場(chǎng)強(qiáng)度E=______________,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某空間存在著一個(gè)變化的電場(chǎng)和另一變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)方向向右(即圖中由B到C的方向),電場(chǎng)大小變化如E-t圖象,磁感強(qiáng)度的變化如B-t圖象.在A點(diǎn),從t=1s(即1秒末)開(kāi)始每隔2s有一相同帶電粒子(重力不計(jì))沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出,恰都能擊中C點(diǎn),若AC=2BC,且粒子在AC間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于1s.求:

(1)圖象中的比值.
(2)磁場(chǎng)的方向.
(3)若第1粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為(1+△t)s,那么第2個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻是多少?

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