如圖,空間XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場,第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出);OMN是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架,邊長L為4m,OM邊上的P處開有一個小孔,OP距離為1m,F(xiàn)有一質(zhì)量m為1×10-18kg,電量q為1×10-15C的帶電微粒(重力不計(jì))從Y軸上的C點(diǎn)以速度V0=1×102m/s平行X軸射入,剛好可以垂直X軸從P點(diǎn)進(jìn)入框架,CO距離為2m。粒子進(jìn)入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞,碰撞過程中粒子的電量和速度大小均保持不變,速度方向與碰前相反,最后粒子又從P點(diǎn)垂直X軸射出,求:

(1)所加電場強(qiáng)度的大小;

(2)所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大。

(1)(2)


解析:

(1)設(shè)所加電場沿X、Y軸的分量分別EXEY,粒子沿X、Y軸的加速度分量分別aXaY,則有:

  ① 代入得:   解得ax=5×103m/s2     ②

粒子到達(dá)P點(diǎn)時速度為VY=2V0=2×102m/s  ③ ay=1×104m/s2          

粒子的加速度為 a=

    ⑤                                   

(2)設(shè)粒子在框架內(nèi)的圓周運(yùn)動半徑為R

由分析可知(1+2n)R=OP ⑦ 解得:   ⑧ (n=0、1、2、3…)

  )  ⑨

則       (n=0、1、2、3…)                   ⑩

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,空間XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場,第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出).OMN是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架,邊長L為4m,OM邊上的P處開有一個小孔,OP距離為1m.現(xiàn)有一質(zhì)量m為1×10-18kg,電量q為+1×10-15C的帶電微粒(重力不計(jì))從Y軸上的C點(diǎn)以速度V0=1×102m/s平行X軸射入,剛好可以垂直X軸從點(diǎn)P進(jìn)入框架,CO距離為2m.粒子進(jìn)入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞,碰撞過程中粒子的電量和速度大小均保持不變,速度方向與碰前相反,最后粒子又從P點(diǎn)垂直X軸射出.
求:(1)電場強(qiáng)度的大。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?浙江模擬)有一xOy平面,在x<0的空間內(nèi),存在場強(qiáng)為E、與 y軸成θ角的勻強(qiáng)電場,如圖所示.在第Ⅲ象限某處有質(zhì)子源s,以某一初速度垂直于電場的方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子.初速度的延長線與x軸的交點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-d,0),質(zhì)子射出電場時恰經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O,并沿x軸正向進(jìn)入x>0區(qū)域.在x>0一側(cè)有邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于xOy平面向外,邊界某處與y軸相切.質(zhì)子進(jìn)入磁場被偏轉(zhuǎn),在射出磁場后垂直于電場方向回到x<0的區(qū)域.
(1)試求出質(zhì)子的初速度v0,并確定質(zhì)子源s位置的坐標(biāo).
(2)圓形磁場的最小半徑r.
(3)質(zhì)子從射入磁場到再次回到x<0的電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?寧波模擬)如圖,空間XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場,第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出);OMN是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架,邊長L為4m,OM邊上的P處開有一個小孔,OP距離為1m.現(xiàn)有一質(zhì)量m為1×10-18kg,電量q為1×10-15C的帶電微粒(重力不計(jì))從Y軸上的C點(diǎn)以速度 V0=1×102m/s平行X軸射入,剛好可以垂直X軸從點(diǎn)P進(jìn)入框架,CO距離為2m.粒子進(jìn)入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞,碰撞過程中粒子的電量和速度大小均保持不變,速度方向與碰前相反,最后粒子又從P點(diǎn)垂直X軸射出,求:
(1)所加電場強(qiáng)度的大小;
(2)所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大;
(3)求在碰撞次數(shù)最少的情況下,該微粒回到C點(diǎn)的時間間隔.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)如圖所示, xoy為空間直角坐標(biāo)系,PQ與y軸正方向成θ=30°角。在第四象限和第一象限的xoQ區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在Poy區(qū)域存在足夠大的勻強(qiáng)電場,電場方向與PQ平行,一個帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電粒子從-y軸上的 A(0,-L)點(diǎn),平行于x軸方向射入勻強(qiáng)磁場,離開磁場時速度方向恰與PQ垂直,粒子在勻強(qiáng)電場中經(jīng)時間后再次經(jīng)過x軸, 粒子重力忽略不計(jì)。求:

(1)從粒子開始進(jìn)入磁場到剛進(jìn)入電場的時間;

(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。

 

 

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