如圖(a)所示,兩塊水平放置的平行金屬板A、B,板長L=18.5cm,兩板間距d=3cm,兩板之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.0×10-2T,兩板加上如圖(b)所示的周期性電壓,帶電時(shí)A板帶正電.當(dāng)t=0時(shí),有一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-12kg,帶電荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,從距A板2.5cm處,沿垂直于磁場、平行于兩板的方向射入兩板之間,若不計(jì)粒子的重力,取π=3.0,求:

(1)粒子在0~1×10-4s內(nèi)做怎樣的運(yùn)動?位移多大?
(2)帶電粒子從射入到射出板間所用的時(shí)間.
(1)  作勻速直線運(yùn)動,6cm(2)5.08×10-4s
:(1)F=q=1.0×10-6×=3.6×10-5N

  F=qvB=1.0×10-6×600×6×10-2=3.6×10-5N
  ∵F=F=3.6×10-5N
  ∴粒子在第一個(gè)t0=1.0×10-4s內(nèi)作勻速直線運(yùn)動,
  其位移s1=vt0=600×10-4m=0.06m=6cm
  (2)在第二個(gè)t0內(nèi),由于U=0,粒子作勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)
Bqv=m,其周期T和軌道半徑R分別為:
   T=s=1×10-4s=t0
    R=m=0.01m=1cm<cm(碰不到A板)
  ∴粒子在第二個(gè)t0內(nèi)恰好完成一次圓周運(yùn)動.如此往復(fù),經(jīng)
過5個(gè)t0,粒子水平向前18cm,還有0.5cm才能射出兩板.由圖所示,粒子徑5t0后作圓周運(yùn)動的圓心角為θ,則
sinθ=  ∴θ=
  ∴t=5t0=5×10-4s+×10-4s=5.08×10-4s
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:計(jì)算題

(18分) 如圖所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.足夠長的光滑斜面固定在水平面上,斜面傾角為30.有一帶電的物體P靜止于斜面頂端且P對斜面無壓力,若給物體P一瞬時(shí)沖量,使其獲得水平方向的初速度向右拋出,同時(shí)另有一不帶電的物體QA處由靜止開始沿斜面滑下(P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)),P、Q二物體運(yùn)動軌跡在同一豎直平面內(nèi).一段時(shí)間后,物體P恰好與斜面上的物體Q相遇,且相遇時(shí)物體P的速度方向與其水平初速度方向的夾角為60.已知重力加速度為,求:
(1)P、Q相遇所需的時(shí)間;
(2)物體P在斜面頂端受到瞬時(shí)沖量后所獲得的初速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(20分)如圖所示,豎直平面內(nèi),直線PQ右側(cè)足夠大的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。直線PQ右側(cè)距PQ水平距離為d=28.2cm(計(jì)算時(shí)取)的適當(dāng)高度處的小支柱上放有一個(gè)不帶電小球C。直線PQ左側(cè)有一可以上下左右移動的發(fā)射槍,能夠沿水平方向發(fā)射不同速度的帶正電小球A。A、C球質(zhì)量相等。以上裝置在同一豎直平面內(nèi),F(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)射槍的位置和發(fā)出小球的速度,可以實(shí)現(xiàn)小球A在做平拋運(yùn)動過程中,水平方向運(yùn)動距離是豎直方向運(yùn)動距離的兩倍時(shí),從直線PQ的某處D點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入電磁場區(qū)域,并與小球C發(fā)生正碰,碰前的瞬間撤去小支柱,碰后A、C小球粘在一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。已知A球進(jìn)入電磁場后與C碰前的過程中速度大小保持不變,g取10m/s2。求能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動的帶電小球的初速度V0及A、C兩球初位置的高度差。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,以初速度v0h高度處水平拋出。不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g。
(1)若在空間豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場,發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動,求該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大;
(2)若在空間再加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,小球水平拋出后恰沿圓弧軌跡運(yùn)動,落地點(diǎn)P到拋出點(diǎn)的距離為,求該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如下圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勾強(qiáng)磁場,第三象限有沿Y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場.質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從M點(diǎn)以速度v0沿X軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)N、和X軸上的P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn).設(shè)OM=OP=l,ON=2l,求:

(1)電場強(qiáng)度E的大。
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的大小和方向.
(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場,經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時(shí)間.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖,其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地(電勢為零).現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入,當(dāng)離子到達(dá)b處時(shí),可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為n價(jià)正離子,而不改變其速度大。@些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,在磁場中做半徑為R的圓周運(yùn)動,已知碳離子的質(zhì)量m=2.0×10-26kg,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元電荷e=1.6×10-19C,求R.

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)粒子剛穿出第一個(gè)有電場和磁場分布的區(qū)域時(shí),其速度的水平分量vx為多大?
(2)如圖2所示,粒子穿過其中任意一個(gè)有電場和磁場分布的區(qū)域時(shí),其速度的水平分量的變化量△vx為多大?
(3)求粒子到達(dá)第幾個(gè)有電場和磁場分布的區(qū)域時(shí),帶電粒子不能從該區(qū)域的下方射出來?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖平行金屬板M、N間有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.動能為EK=1.6×J的電子從A點(diǎn)(A在M左端正下方板間中點(diǎn)處)以速度方向平行于金屬板的方向進(jìn)入磁場,經(jīng)1/8周期后恰從M板右端C點(diǎn)射出,若要求電子不偏轉(zhuǎn)地通過兩板,應(yīng)在M、N間加多少伏的電壓.(電子電量q=1.6×C)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖中的MN為水平放置的帶電平行板,間距為d,電勢差為U,兩板間有磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,某時(shí)刻,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的負(fù)電荷,從N板的P點(diǎn)由靜止開始進(jìn)入正交電磁場中,當(dāng)它經(jīng)過軌跡的最高點(diǎn)位置K時(shí),正好與原來靜止在K點(diǎn)的,質(zhì)量為m中性油滴相結(jié)合,隨之從K點(diǎn)開始作勻速直線運(yùn)動,(重力不計(jì))求

(1)電荷與油滴結(jié)合后速度多大?
(2)電荷到達(dá)K點(diǎn)與油滴作用前的速度多大?
(3)電荷與油滴作用過程中損耗的機(jī)械能為多少?
(4)K點(diǎn)到N板距離多少

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