如圖所示,在x≥0區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的質(zhì)子以速度v水平向右通過x軸上的P點(diǎn),最后從y軸上M點(diǎn)射出. 已知M點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離為H,質(zhì)子射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向夾角θ=30°. 求:

   (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小;

   (2)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,在y軸右方再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)就可使質(zhì)子最終能沿y軸正方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),從質(zhì)子經(jīng)過P點(diǎn)開始計(jì)時(shí),再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)?并求出這個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向.

(18分)解:(1)垂直紙面向里……①

設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,

由圖可知,

……②

所以……③ 又……④ 所以…… ⑤

由以上各式可得……⑦

(2)經(jīng)時(shí)間加上勻強(qiáng)電場(chǎng);……⑦

若使質(zhì)子最終能沿y軸正方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)有……⑧

所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度………………⑨

沿x軸正方向……⑩

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):①、②、③式各2分;④式1分;⑤式2分;⑥式1分;⑦、⑧、⑨、⑩各2分。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2012?靜安區(qū)一模)如圖所示,在x軸上的兩點(diǎn)分別放有-Q和+4Q兩個(gè)點(diǎn)電荷,位置坐標(biāo)分別為0和1.反映沿x軸電勢(shì)分布情況的圖線,正確是(  )

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如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在第四象限中存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計(jì)重力)在y軸上的A點(diǎn)以平行x軸的初速度v0射人電場(chǎng)區(qū),然后從電場(chǎng)區(qū)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),又從磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū),并通過x軸上P點(diǎn)和Q點(diǎn)各一次,已知P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(b,0),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?

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(2003?順德區(qū)模擬)如圖所示,在X軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,在原點(diǎn)O有一個(gè)離子源向X軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m,電量為q的正離子,速率都是V,對(duì)那些在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子,在磁場(chǎng)中可能達(dá)到的最大x=
2mv
Bq
2mv
Bq
,該離子從原點(diǎn)到x軸所經(jīng)過的時(shí)間是t=
πm
Bq
πm
Bq

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi),同種帶正電離子,質(zhì)量m=1.0×10-20kg、帶電量q=1.0×10-10C,以相同速度不斷從C點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔O離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小為v=2.0×106m/s,方向與x軸成30°角斜向上.在y軸右側(cè)有一個(gè)圓心位于O'(0.01m,0)點(diǎn),半徑r=0.01m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T,有一垂直于x軸的面積足夠大的豎直熒光屏PQ置于坐標(biāo)x0=0.04m處.已知NC之間的距離d=0.02m.試求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑;
(2)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(3)若圓形磁場(chǎng)區(qū)可沿x軸移動(dòng),圓心O'在x軸上的移動(dòng)范圍為(0.01m,+∞),由于磁場(chǎng)位置的不同,導(dǎo)致粒子打在熒光屏上的位置也不同,求粒子打在熒光屏上點(diǎn)的縱坐標(biāo)的范圍.

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(2006?鹽城模擬)如圖所示,在直角坐系中的第Ⅰ象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第Ⅳ象限中存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計(jì)重力)在y軸上的A(0,3)以平行x軸的初速度v0=120m/s射人電場(chǎng)區(qū),然后從電場(chǎng)區(qū)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),又從磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū),并通過x軸上P點(diǎn)(4.5,0)和Q點(diǎn)(8,0)各一次.已知該粒子的荷質(zhì)比為
qm
=108C/kg,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向?

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