如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。有一個帶電粒子以初速度v0垂直x軸,從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場,恰好與y軸成45°角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場。已知OP之間的距離為d,則帶電粒子(     )

A.在電場中運(yùn)動的時間為
B.在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為
C.自進(jìn)入磁場至第二次經(jīng)過x軸所用時間為
D.自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸的時間為

AD

解析
試題分析:帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動,水平方向做勻加速直線運(yùn)動,豎直方向做勻速直線運(yùn)動,出電場時與y軸成45°角,則水平速度與豎直速度相等,則由水平方向,故A選項(xiàng)正確;豎直方向的位移:y=v0t=2d,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場,如圖所示,由幾何關(guān)系可求出粒子的半徑,所以B選項(xiàng)錯誤;由勻速圓周運(yùn)動運(yùn)動規(guī)律知,,解得,粒子垂直進(jìn)入下面磁場中繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動,又垂直x軸出磁場,粒子自進(jìn)入磁場至第二次經(jīng)過x軸所用時間為,選項(xiàng)C選項(xiàng)錯誤,自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸的時間為,故選項(xiàng)D正確。本題的解題關(guān)鍵是畫出運(yùn)動的示意圖。
考點(diǎn):勻變速曲線運(yùn)動規(guī)律 勻速圓周運(yùn)動 帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,升降機(jī)天花板上用輕彈簧懸掛一物體,升降機(jī)靜止時彈簧秤的讀數(shù)為10N,現(xiàn)讓物體隨升降機(jī)一起運(yùn)動,彈簧測力計(jì)穩(wěn)定時的讀數(shù)為12N,則(g=10m/s2):

A.物體隨升降機(jī)一起運(yùn)動時的重力為12N;
B.物體的加速度大小一定等于a=2m/s2;
C.物體可能減速下降;
D.物體處于超重狀態(tài),一定加速上升

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在電梯內(nèi)的地板上,豎直放置一根輕質(zhì)彈簧,彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯勻速運(yùn)動時,彈簧被壓縮了x,某時刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了x/10。則電梯在此時刻后的運(yùn)動情況可能是(     )

A.以大小為11g/10的加速度加速上升
B.以大小為11g/10的加速度減速上升
C.以大小為g/10的加速度加速下降
D.以大小為g/10的加速度減速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì),電梯靜止時,曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上,體重計(jì)示數(shù)為50 kg,電梯運(yùn)動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)如右圖所示,在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是(  )

A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了
B.曉敏對體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對曉敏的支持力
C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動
D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(原創(chuàng))2013年6月20日,女航天員王亞平成為中國第一位“太空老師”。在太空中給全國青少年講解了微重力環(huán)境下物體運(yùn)動的特點(diǎn),液體表面張力的作用等知識。下列關(guān)于微重力條件(可視為完全失重)下物體運(yùn)動規(guī)律的說法中正確的是

A.物體間不會有摩擦力B.胡克定律仍然成立
C.動能定理不再成立D.牛頓第二定律仍然成立

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊與水平面的夾角為37°,質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),回路總電阻為2R,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時,cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,以下說法正確的是

A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為mgtan37°
B.回路中電流為
C.回路中電流的總功率為mgv sin37°
D.m與v大小的關(guān)系為m=

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上,下端接有固定電阻和金屬棒cd,它們的電阻均為.兩根導(dǎo)軌間寬度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌面向上.質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上,在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下,沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑,而金屬棒cd保持靜止.以下說法正確的是

A.金屬棒ab中的電流為
B.作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C.金屬棒cd的質(zhì)量為
D.金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,一電子(其重力不計(jì),質(zhì)量為m、電荷量為e,由靜止開始,經(jīng)加速電場加速后,水平向右從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場.偏轉(zhuǎn)電場由兩塊水平平行放置的長為l相距為d的導(dǎo)體板組成,當(dāng)兩板不帶電時,電子通過兩板之間的時間均為t0,當(dāng)在兩板間加電壓為U0時,電子可射出偏轉(zhuǎn)電場,并射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,最后打在磁場右側(cè)豎直放置的熒光屏上.磁場的水平寬度為s,豎直高度足夠大。求:

(1)加速電場的電壓;
(2)電子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向位移;
(3)要使電子能垂直打在熒光屏上,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔S1、S2,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,電壓的大小為U0,周期為T0。在t=0時刻將一個質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子由S1靜止釋放,粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動,在t=時刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場)

(1)求粒子到達(dá)S2時的速度大小v
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件;
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在t=T0時刻再次到達(dá)S1,而再次進(jìn)入電場被加速,求該過程中粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動的時間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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