帶電粒子以速度y沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域．BC均為該正方形兩邊的中點(diǎn)，如圖所示，不計(jì)粒子的重力．當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)F時(shí)，粒子從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t1：當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子也從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t2，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．t1＜t2
B．t1＞t2
C．=v
D．=v
【答案】分析：粒子垂直射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式及圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式、周期公式，聯(lián)立方程即可求解．
解答：解：粒子在電場(chǎng)作用下作類(lèi)似于平拋運(yùn)動(dòng)，而在磁場(chǎng)作用下作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．在電場(chǎng)作用下，水平方向的速度分量保持不變，而在磁場(chǎng)作用下，作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向的速度分量逐步減小，故T1小于T2．
設(shè)正方向的邊長(zhǎng)為2l，
當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E時(shí)，粒子做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：
l=
2l=vt1
解得：
當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
設(shè)圓的半徑為R，則依勾股定理，
R2=（R-l）2+（2l）2
解得：R=
所以圓周運(yùn)動(dòng)的加速度
所以
所以
故選AD
點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，粒子垂直射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要求同學(xué)們能畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系求解，知道半徑公式及周期公式，難度適中．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?長(zhǎng)沙縣模擬）如圖（a）所示，在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處，以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處，沿y軸正方向飛出磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子所受重力．
（1）求粒子的荷質(zhì)比
qm
．（要求畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）
（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了θ角，如圖（b）所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大�。ㄒ螽�(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y軸右側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=
mv0
qL
、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L(zhǎng)，高度均為3L．質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)為（-2L，-
2
L）的A點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為[0，-（
2
-1）L]的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅰ．粒子重力忽略不計(jì)．

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；
（2）求粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)；
（3）要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍，并說(shuō)明粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在豎直平面內(nèi)，以虛線為界分布著如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，各區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，大小為E=
Bv03
；傾斜虛線與x軸之間的夾角為60°，一帶正電的C粒子從O點(diǎn)以速度v0與y軸成30°角射入左側(cè)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)過(guò)傾斜虛線后進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好從圖中A點(diǎn)射入右側(cè)x軸下方磁場(chǎng)．已知帶正電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m（粒子重力忽略不計(jì)）．試求：
（1）帶電粒子通過(guò)傾斜虛線時(shí)的位置坐標(biāo)；
（2）粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的寬度L；
（3）若在C粒子從O點(diǎn)出發(fā)的同時(shí)，一不帶電的D粒子從A點(diǎn)以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)，最終兩粒子相碰，求D粒子速度v的可能值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年河北省正定中學(xué)高二第二次月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處，以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處，沿y軸正方向飛出磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子所受重力。

（1）求粒子的荷質(zhì)比。（要求畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）
（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?i>B′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了θ角，如圖（b）所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小。（要求畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014屆河北省唐山市高三年級(jí)摸底考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（18分）在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，半徑r=0．1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，與y軸、x軸分別相切于A、C兩點(diǎn)。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=0．3 V/m，如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度，自A點(diǎn)沿AO1方向射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)射出（不計(jì)重力）。

（1）帶粒子的比荷；

（2）若該粒子以相同大小的初速度，自A點(diǎn)沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)后射向y軸，求經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案