如圖，長為L的一對平行金屬板平行正對放置，間距，板間加上一定的電壓．現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個質量為m、帶電量為+q的帶電微粒，射入時的初速度大小為v0．一段時間后微粒恰好從下板邊緣P1射出電場，并同時進入正三角形區(qū)域．已知正三角形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場B1，三角形的上頂點A與上金屬板平齊，底邊BC與金屬板平行．三角形區(qū)域的右側也存在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場B2，且B2=4B1．不計微粒的重力，忽略極板區(qū)域外部的電場．

（1）求板間的電壓U和微粒從電場中射出時的速度大小和方向．
（2）微粒進入三角形區(qū)域后恰好從AC邊垂直邊界射出，求磁感應強度B1的大�。�
（3）若微粒最后射出磁場區(qū)域時與射出的邊界成30°的夾角，求三角形的邊長．
（1），射出速度與初速度方向的夾角為300，即垂直于AB出射.
（2）（3）（n=0、1、2……）

試題分析：（1）微粒在電場中做類平拋運動，由牛頓第二定律有
，  ，   ，得 
， ，   
射出速度與初速度方向的夾角為300，即垂直于AB出射.
（2）粒子由P1點垂直AB射入磁場，根據(jù)幾何關系有：
由    得 
（3）由  和 B2=4B1 得 ，如圖所示，

微粒離開磁場時，在磁場B1中做了n個半圓周運動（n=0、1、2……）
三角形的邊長（n=0、1、2……）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xoy平面內的y軸左側有沿y軸負方向的勻強電場，y軸右側有垂直紙面向里的勻強磁場，y軸為勻強電場和勻強磁場的理想邊界。一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）從x軸上的N點（-L，0）以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點（0，-L/2）進入磁場，若勻強磁場的磁感應強度為.求：

（1）勻強電場的電場強度E的大�。�
（2）若粒子離開電場后，y軸左側的電場立即撤去，通過計算判斷粒子離開磁場后到達x軸的位置是在N點的左側還是右側？
（3）若粒子離開電場后，y軸左側的電場立即撤去。要使粒子能回到N點，磁感應強度應改為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內做半徑為R的勻速圓周運動．已知電場強度為E，磁感應強度為B，則液滴的質量和環(huán)繞速度分別為
A．，
B．，
C．B ，
D．，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點射入柱形區(qū)域，從圓上b點射出（b點圖中未畫）磁場時速度方向與射入時的夾角為60°。已知圓心O到直線的距離為�，F(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線從a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域。不計重力，求：
（1）粒子的比荷（電荷與質量的比值）；
（2）電場強度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標系Oxy平面的第三、四象限內分別存在著垂直于Oxy平面的勻強磁場，第三象限的磁感應強度大小是第四象限的2倍，方向相反。質量、電荷量相同的負粒子a、b，某時刻以大小相同的速度分別從x軸上的P、Q兩點沿y軸負方向垂直射入第四、三象限磁場區(qū)域。已知a粒子在離開第四象限磁場時，速度方向與y軸的夾角為60o，且a在第四象限磁場中運行時間是b粒子在第三象限磁場中運行時間的4倍。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求： a、b兩粒子經(jīng)Y軸時距原點O的距離之比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，直角坐標系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標系平面的勻強磁場，在x軸上的A點有一質子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質子，質子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場，射出方向恰垂直于電場的方向，質子在電場中經(jīng)過一段時間，運動到x軸的Q點。已知A點與原點O的距離為10cm，Q點與原點O的距離為(20-10)cm，質子的比荷為。求：

（1）磁感應強度的大小和方向；
（2）質子在磁場中運動的時間；
（3）電場強度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l＝0.5 m，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，每棒兩端都與導軌始終有良好接觸，已知兩棒質量均為m＝0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.2 T，棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10 m/s2，問：

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在xoy平面直角坐標系的第Ⅰ象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，如圖所示，OA與y軸所夾區(qū)域存在y軸負方向的勻強電場，其它區(qū)域存在垂直坐標平面向外的勻強磁場；有一帶正電粒子質量m，電量q，從y軸上的P點沿著x軸正方向以大小為v0的初速度射入電場，運動一段時間沿垂直于OA方向經(jīng)過Q點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉，過y軸正半軸上的M點再次垂直進入勻強電場。已知OP = h，不計粒子的重力。

⑴ 求粒子垂直射線OA經(jīng)過Q點的速度vQ；
⑵ 求勻強電場的電場強度E與勻強磁場的磁感應強度B的比值；
⑶ 粒子從M點垂直進入電場后，如果適當改變電場強度，可以使粒子再次垂直O(jiān)A進入磁場，再適當改變磁場的強弱，可以使粒子再次從y軸正方向上某點垂直進入電場；如此不斷改變電場和磁場，會使粒子每次都能從y軸正方向上某點垂直進入電場，再垂直O(jiān)A方向進入磁場……，求粒子從P點開始經(jīng)多長時間能夠運動到O點？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖所示的空間直角坐標系所在的區(qū)域內，同時存在勻強電場E和勻強磁場B。已知從坐標原點O沿x軸正方向射入的質子，穿過此區(qū)域時未發(fā)生偏轉，則可以判斷此區(qū)域中E和B的方向可能是

A．E和B都沿y軸的負方向
B．E和B都沿x軸的正方向
C．E沿y軸正方向，B沿z軸負方向
D．E沿z軸正方向，B沿y軸負方向

查看答案和解析>>

同步練習冊答案