(16分)如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),過(guò)y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:

(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間。
(1)(2)(3)
⑴粒子類平拋到Q點(diǎn)時(shí)將速度分解如圖。

(2)
P到Q類平拋,得
X方向:
Y方向:
解得 
豎直方向
解得

⑶由題得,磁偏轉(zhuǎn)的半徑 ,
 及 得 
Q到M點(diǎn),圓心角
則運(yùn)動(dòng)時(shí)間
代入磁感應(yīng)強(qiáng)度B,得 
本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),難度較大,粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),把末速度分解,可求得Q點(diǎn)的合速度,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),把位移分解,列公式求解電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小,由幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑,由洛倫茲力提供向心力可求得磁感強(qiáng)度和周期大小,求得弧線對(duì)應(yīng)圓心角大小,再求運(yùn)動(dòng)時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場(chǎng)方向的平面)做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
(2)若某時(shí)刻微粒在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),速度與水平方向的夾角為60°,且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離。
(3)當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的1/2(不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)原磁場(chǎng)的影響),且?guī)щ娢⒘D苈渲恋孛妫髱щ娢⒘B渲恋孛鏁r(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分) 如圖所示,間距l(xiāng)=0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi).在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4 T,方向豎直向上和B2=1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).電阻R=0.3 Ω、質(zhì)量m1=0.1 kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上,S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn),K、Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪自然下垂,繩上穿有質(zhì)量m2=0.05 kg的小環(huán).已知小環(huán)以a=6 m/s2的加速度沿繩下滑,K桿保持靜止,Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長(zhǎng).取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

求(1)小環(huán)所受摩擦力的大。
(2)Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在真空中一條豎直向下的電場(chǎng)線上有a、b兩點(diǎn).一帶電質(zhì)點(diǎn)在a處由靜止釋放后沿電場(chǎng)線向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.則下面說(shuō)法正確的是 (  )
A.該帶電質(zhì)點(diǎn)一定帶正電荷
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度、
C.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn)所受到的合力一定為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,銅質(zhì)導(dǎo)電板置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通電時(shí)銅板中電流方向向上。由于磁場(chǎng)的作用,則
A.板左側(cè)聚集較多電子B.板右側(cè)聚集較多電子
C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D.b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖21所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在邊界平行y軸的兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng):垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn),;在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為()的點(diǎn)以速度沿+x方向射出,恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力不計(jì))。

(1)求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小;
(2)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)若帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O,問(wèn)區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少?粒子兩次經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少?     

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)系中第一象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=102 T,同時(shí)有豎直向上與y軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E1=102 V/m,第四象限有豎直向上與y軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E2=2E1=2×102 V/m.若有一個(gè)帶正電的微粒,質(zhì)量m=10-12 kg,電量q=10-13 C,以水平與x軸同方向的初速度從坐標(biāo)軸的P1點(diǎn)射入第四象限,OP1="0.2" m,然后從x軸上的P2點(diǎn)穿入第一象限,OP2="0.4" m,接著繼續(xù)運(yùn)動(dòng).取g=10  m/s2.求:

(1)微粒射入的初速度;
(2)微粒第三次過(guò)x軸的位置;
(3)從P1開(kāi)始到第三次過(guò)x軸的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2009年高考福建理綜卷改編)如圖9-3-14所示,固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí),速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度大小為g.則此過(guò)程(  )

圖9-3-14
A.桿的速度最大值為
B.流過(guò)電阻R的電量為
C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
D.恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球在豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則小球帶___________電荷,所帶電荷量為_(kāi)__________.

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同步練習(xí)冊(cè)答案