(10分)如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子(不計重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)時間從p點(diǎn)射出。

(1)求電場強(qiáng)度的大小和方向。
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動加速度的大小。
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)射入,且速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
(1),沿x軸正方向  (2) (3)

(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v,電場強(qiáng)度為E?膳袛喑隽W邮艿降穆鍌惔帕ρ豿軸負(fù)方向,于是可知電場強(qiáng)度沿x軸正方向
且有    qE=qvB                       ①
又     R=vt0                         ②
則                           ③
(2)僅有電場時,帶電粒子在勻強(qiáng)電場中作類平拋運(yùn)動
在y方向位移                 ④
由 ②④式得                   ⑤
設(shè)在水平方向位移為x,因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上,于是

又有                     ⑥
得                        ⑦

(3)僅有磁場時,入射速度,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動,設(shè)軌道半徑為r,由牛頓第二定律有
          ⑧
又                 qE=ma                 ⑨
由⑦⑧⑨式得                    ⑩
由幾何關(guān)系                     11
即                      12
帶電粒子在磁場中運(yùn)動周期

則帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間

所以                           13
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:問答題


(1)畫出小球B從開始運(yùn)動到剛好離開勻強(qiáng)電場過程中的速度時間圖像(規(guī)定豎直向下為正方向);
(2)判定A球能否從下板離開勻強(qiáng)電場,并說明理由。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)      求粒子從電場中飛出時的側(cè)向位移為h
(2)      求粒子穿過界面PS時偏離中心線OR的距離為y
(3)求粒子從勻強(qiáng)電場中飛出時的速度v
(4)求粒子剛進(jìn)入點(diǎn)電荷的電場時速度與其電場線的夾角ß
(5)求點(diǎn)電荷的電量Q。
(6)若在界面PS處放一熒光屏,在兩板上改加如圖所示的隨時間變化的電壓。則由于視覺暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性,則電子打在熒光屏上后會形成一個什么圖形?其范圍如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖所示,在非常高的光滑、絕緣水平高臺邊緣,靜置一個不帶電的小金屬塊B,另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v0B運(yùn)動,AB的質(zhì)量均為m。AB相碰撞后,兩物塊立即粘在一起,并從臺上飛出。已知在高臺邊緣的右面空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=2mg/q。求:
小題1:
A、B一起運(yùn)動過程中距高臺邊緣的最大水平距離
小題2:
AB運(yùn)動過程的最小速度為多大
小題3:
從開始到A、B運(yùn)動到距高臺邊緣最大水平距離的過程A損失的機(jī)械能為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,在水平向右的勻強(qiáng)電場中,自A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的帶電物塊,經(jīng)最高點(diǎn)P返回到與A點(diǎn)在同一水平面上的B點(diǎn)(圖中B點(diǎn)未畫出),連接AB,自P點(diǎn)向AB作垂線,垂足為Q,測得hPQ∶sAB= 1∶2,求
小題1:  (1)物塊重力與電場力的大小之比
小題2:  (2)在物塊由A至B的運(yùn)動過程中,物塊的動能與電勢能的和有一個最小值,求出現(xiàn)這個最小值時物塊的位置和速度大小
小題3:  (3)物塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場,E、F、G、H是各邊中點(diǎn),其連線構(gòu)成正方形,其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)。一個帶正電的粒子(不計重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從D點(diǎn)射出。以下說法正確的是(      )
A.粒子的運(yùn)動軌跡一定經(jīng)過P點(diǎn)。
B.粒子的運(yùn)動軌跡一定經(jīng)過PH之間某點(diǎn)。
C.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄W訒蒃D之間某點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域。
D.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话,粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個小孔, AO為CD的中垂線,在MN的下方有勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外(圖中未畫出),質(zhì)量為電荷量為的粒子(不計重力)以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(電場方向指向O點(diǎn)),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場強(qiáng)大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場。

(1)求粒子運(yùn)動的速度大小;
(2)粒子在MN下方的磁場中運(yùn)動,于 MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,從A點(diǎn)射出磁場,求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少?
(3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)后,第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,圓心O1在x軸上,且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切,在MN的上方存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度的大小為E0,方向沿x軸的負(fù)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0,方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b,以相同大小的初速度從原點(diǎn)O射入磁場,速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個粒子射出圓形磁場后,垂直MN進(jìn)入MN上方場區(qū)中恰好都做勻速直線運(yùn)動。不計粒子的重力,求:

(1)粒子初速度v的大小。
(2)圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
(3)只撤去虛線MN上方的磁場B0,a、b兩個粒子到達(dá)y軸的時間差△t 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩塊平行、正對的金屬板水平放置,分別帶有等量的異種電荷,使兩板間形成勻強(qiáng)電場,兩板間的距離為d。有一帶電粒子以某個速度v0緊貼著A板左端沿水平方向射入勻強(qiáng)電場,帶電粒子恰好落在B板的右邊緣。帶電粒子所受的重力忽略不計。現(xiàn)使該粒子仍從原位置以同樣的方向射入電場,但使該粒子落在B板的中點(diǎn),下列措施可行的是
A.僅使粒子的初速度變?yōu)?v0
B.僅使粒子的初速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003006262434.png" style="vertical-align:middle;" />
C.僅使B板向上平移
D.僅使B板向下平移d

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