【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向沿y軸負(fù)方向。在第一、四象限內(nèi)有一個(gè)半徑為的圓，圓心坐標(biāo)為（r，0），圓內(nèi)有方向垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子（不計(jì)重力），以速度為v0從第二象限的P點(diǎn)，沿平行于x軸正方向射入電場(chǎng)，通過坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入第四象限，速度方向與x軸正方向成，最后從Q點(diǎn)平行于y軸離開磁場(chǎng)，已知P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 。求：

（1）帶電粒子的比荷 ；

（2）圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）帶電粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)的總時(shí)間t。

【答案】(1) （2） （3）

【解析】試題分析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解結(jié)合牛頓第二定律，聯(lián)立即可求出帶電粒子的比荷；利用速度偏向角公式，求出粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，利用洛倫茲力提供向心力結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)立即可求出圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。焕弥芷诠浇Y(jié)合粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角求解粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，帶電粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)的總時(shí)間t。

(1) 由水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)得

豎直向下的分速度

由豎直方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)知

加速度為

根據(jù)以上式解得

（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，有

由幾何關(guān)系得，粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R=r

由洛倫茲力提供向心力可知

解得

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L＝1.0 m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R＝0.5 Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝1.0 kg的金屬桿(如圖甲)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)穩(wěn)定時(shí)的速度v也會(huì)變化．已知v和F的關(guān)系如圖乙．(取重力加速度g＝10 m/s2)則（ ）

A. 金屬桿受到的拉力與速度成正比

B. 該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為T

C. 圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小

D. 導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45mm．查詢得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s．據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為（設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3）（ ）

A. 0.15Pa B. 0.54Pa C. 1.5Pa D. 5.4Pa

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為A、B兩部分理想氣體的V﹣t圖象，設(shè)兩部分氣體是質(zhì)量相同的同種氣體，根據(jù)圖中所給條件，可知（　　）

A. 當(dāng)t=273.15℃時(shí)，A氣體的體積比B氣體的體積大0.2m3

B. 當(dāng)tA=tB時(shí)，VA：VB=3：1

C. 當(dāng)tA=tB時(shí)，VA：VB=1：3

D. A、B兩部分氣體都發(fā)生等壓變化，它們的壓強(qiáng)之比pA：pB=3：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為火災(zāi)報(bào)警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲。在27℃時(shí)，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離為L2=10cm，管內(nèi)水銀柱的重量為G=10N，橫截面積為S=1cm2，大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa，問：

①當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí)報(bào)警器會(huì)報(bào)警？

②如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，L是一個(gè)不計(jì)直流電阻的電感線圈，直流電源1的電壓值與交流電源2電壓有效值相等，S是單刀雙擲開關(guān)，C是電容器，A、B是完全相同的小燈泡，則下列敘述正確的有（　�。�

A. 開關(guān)S與2接通后，燈B發(fā)光，而燈A不發(fā)光

B. 開關(guān)S與1接通后，燈B的亮度比開關(guān)與2接通穩(wěn)定后燈B的亮度低

C. 開關(guān)S與1接通時(shí)，燈A亮一下后熄滅，而燈B逐漸變亮

D. 若將電源2換成一個(gè)既含有高頻信號(hào)又含有低頻信號(hào)的信號(hào)源，則當(dāng)開關(guān)與2接通時(shí)，通過B燈的主要是高頻信號(hào)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M、長為L的銅管用細(xì)線懸掛在天花板上，現(xiàn)讓一強(qiáng)磁鐵(可視為質(zhì)點(diǎn))從銅管E端由靜止下落，強(qiáng)磁鐵在下落過程中與銅管不接觸，在強(qiáng)磁鐵穿過銅管過程中( )

A. 銅管中沒有感應(yīng)電流

B. 整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C. 細(xì)線中的拉力F=Mg

D. 強(qiáng)磁鐵穿過制管的時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在xOy坐標(biāo)平面第一象限內(nèi)的范圍中，存在以為上邊界的沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E1=2.0×102N/C.在直線MN(方程為y=1m)的上方存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在x=-1m處有一與y軸平行的接收板PQ，板兩端分別位于MN直線和x軸上;在第二象限，MN和PQ圍成的區(qū)域內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E2.現(xiàn)有大量帶正電的粒子從x軸上0<x<lm的范圍內(nèi)同時(shí)由靜止釋放，粒子的比荷均為,不計(jì)粒子的重力及其相互作用.

(1)求在x=0.5m處釋放的粒子射出電場(chǎng)E1時(shí)的速度大小；

(2)若進(jìn)入磁場(chǎng)的所有帶電粒子均從MN上同一點(diǎn)離開磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(3)若在第(2)問情況下所有帶電粒子均被PQ板接收，求電場(chǎng)強(qiáng)度E2的最小值和在E2最小的情況下最先打在接收板上的粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.(可用分?jǐn)?shù)表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62~3.11eV。下列說法正確的是

A、一個(gè)處于n=2能級(jí)的氫原子，可以吸收一個(gè)能量為4eV的光子

B、大量氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是不可見光

C、大量處于n=4能級(jí)的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中可以釋放出6種頻率的光子

D、氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的過程中釋放的光子的能量可能大于13.6eV

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案