如圖所示,在第一象限有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向沿y軸負(fù)向;在x軸下方第四象限有一均強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場,在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場,粒子第二次經(jīng)過x軸的M點(diǎn),已知OP=,不計(jì)重力.求:

小題1:M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離;
小題2:粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間.

小題1:+
小題2:
粒子的軌跡如圖所示:

(1)由圖得:
         2分
由粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)可得:
      1分
    2分
求得:  
   
             1分
粒子在磁場中的軌道半徑=          1分
M=2=                            1分
∴M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離;OM=+         1分
(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期            1分
由圖可得:∠=2=60°
∴粒子從Q點(diǎn)經(jīng)過磁場到達(dá)M點(diǎn)所用時(shí)間       1分
粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間        2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)在邊長為a的等邊三角形ABC區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,一帶正電的粒子質(zhì)量為m,電量為q,由BC邊中點(diǎn)O沿平行于AB的方向射入磁場,速度大小為v0,忽略粒子的重力.

(1)若粒子剛好垂直AB邊飛出磁場,求粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)如果要求粒子在磁場中的飛行時(shí)間最長,求粒子的速度必須滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三個(gè)速度大小不同的的同種帶電粒子,沿如圖所示長方形區(qū)域勻強(qiáng)磁場的上邊緣射入,當(dāng)它們從下邊緣飛出時(shí),對入射方向的偏角分別為900、600、300,則它們在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為  
A.1:1:1B.1:2:3C.3:2:1D.:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面外,abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框,總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度勻速通過磁場區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.設(shè)線框剛進(jìn)入磁場的位置x=0,x軸沿水平方向向右.求:
小題1:從cd邊進(jìn)入磁場到ab邊進(jìn)入磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱;
小題2:在下面的圖乙中,畫出cd兩端電勢差Ucd隨距離x變化的圖像.其中.(不需要分析說明)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里.許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場區(qū)域.不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中.哪個(gè)圖是正確的?(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若質(zhì)子和α粒子以相同的速度垂直射入某一勻強(qiáng)磁場,則質(zhì)子和α粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的       (   )
A.軌道半徑之比為1∶1B.軌道半徑之比為1∶2
C.周期之比為1∶1D.周期之比為2∶1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在半徑為R的半圓形區(qū)域,有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m,帶電荷量為q的微粒以某一初速度沿垂直于半圓直徑AD方向從P點(diǎn)射入磁場,已知AP=d。不計(jì)空氣阻力和微粒的重力。
(1)若微粒恰好從A點(diǎn)射出磁場,求微粒的入射速度v1;
(2)若微粒從紙面內(nèi)的Q點(diǎn)射出磁場,且已知射出方向與半圓在Q點(diǎn)的切線成夾角(如圖),求微粒的入射速度v2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力),從O點(diǎn)處沿+y方向以初速v0射入一個(gè)邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于xy平面向里,它的邊界分別是y=0、y=a,x=-1.5A.x=1.5a,如圖所示.改變磁感強(qiáng)度B的大小,粒子可從磁場的不同邊界面射出,并且射出磁場后偏離原來速度方向的角度θ會(huì)隨之改變.試討論粒子可以從哪幾個(gè)邊界面射出,從這幾個(gè)邊界面射出時(shí)磁感強(qiáng)度B的大小及粒子的偏轉(zhuǎn)最大角度θ各在什么范圍內(nèi)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的空間分為I、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域,邊界AD與邊界AC的夾角為300,邊界AC與MN平行,I、Ⅱ區(qū)域均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里,Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐,邊界AD上的P點(diǎn)與A點(diǎn)間距離為2d.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v=2Bqd/m,
沿紙面與邊界AD成600的圖示方向從左邊進(jìn)入I區(qū)域磁場(粒子的重力可忽略不計(jì)).
(1)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場,從邊界MN飛出磁場,求粒子經(jīng)過兩磁場區(qū)域的時(shí)間.
(2)粒子從距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處進(jìn)入磁場時(shí),在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短?
(3)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí),在整個(gè)空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,當(dāng)粒子經(jīng)過邊界AC時(shí)撤去電場,則該粒子在穿過兩磁場區(qū)域的過程中沿垂直紙面方向移動(dòng)的距離為多少?

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