(12分)如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30º，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計。

求：⑴帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；
⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；
⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？
（1）1.0；（2）100V；（3）0.1T

試題分析：（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v，根據(jù)動能定理
  
（2）帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運動，在水平方向微粒做勻速直線運動；水平方向：
帶電微粒豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2
豎直方向：
 
由幾何關(guān)系
 得U2=100V
（3）帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力，設(shè)微粒軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知

 
設(shè)微粒進入磁場時的速度為v`
，又因為：

B=0.1T
若帶電粒子不射出磁場，磁感應(yīng)強度B至少為0.1T
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：單選題

如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，其邊界為一等腰直角三角形（邊界上有磁場），ACD為三角形的三個頂點，AC=AD=L．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以速度v=從CD邊上的某點P既垂直于CD邊又垂直于磁場的方向射入，然后從AD邊上某點Q射出，則有（　�。�
A．DP＜LB．DP＜LC．DQ≤LD．DQ≤L

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，xOy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的M（，a）點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點。已知磁場方向垂直xOy平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度大小為B，不計粒子的重力。試求：

（1）電場強度的大��；
（2）N點的坐標(biāo)；
（3）矩形磁場的最小面積。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OP與x軸成θ角．不計重力的負電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點以初速度v0垂直電場方向進入，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進入磁場，又垂直x軸離開磁場．求：

（1）電荷進入磁場時的速度大小
（2）電場力對電荷做的功
（3）電場強度E與磁感應(yīng)強度B的比值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′固定在豎直方向，導(dǎo)軌間距d＝0.8 m，下端NN′間接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B＝1.0 T的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面．距下端h＝1.5 m高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好，其質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻r＝0.5 Ω，由靜止釋放到下落至底端NN′的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝1.05 J．g＝10 m/s2.求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力所做的功WA；
(2)金屬棒下滑速度為2 m/s時的加速度a；
(3)金屬棒下滑的最大速度vm.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角，不計離子重力．求：

（1）離子速度v的大��；
（2）離子的比荷q/m；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子從原點O以速度v沿x軸正方向出發(fā)，下列說法正確的是(    )
A．若電場、磁場分別沿z軸正方向和x軸正方向，粒子只能做曲線運動
B．若電場、磁場均沿z軸正方向，粒子有可能做勻速圓周運動
C．若電場、磁場分別沿z軸負方向和y軸負方向，粒子有可能做勻速直線運動
D．若電場、磁場分別沿y軸負方向和z軸正方向，粒子有可能做平拋運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖甲所示，放置在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離L=1m，質(zhì)量m=1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻不計，所在位置有磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，求：

（1）力F的大�。�
（2）t =1.2s時，導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算1.6s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直虛線MN和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度v0由A點垂直于MN進入這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從C點離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從B點離開場區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從D點離開場區(qū)。則下列判斷正確的是（    ）


A．該粒子由B、C、D三點離開場區(qū)時的動能相同
B．該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同
C．勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應(yīng)強度B之比
D．若該粒子帶負電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案