【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)z軸以下、x=bb未知)的左側(cè)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第一象限內(nèi)y軸、x軸、虛線MNx=b所圍區(qū)域內(nèi)右垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN的坐標(biāo)分別為(0,a)、(a,0),質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在P點(diǎn)以初速度v0沿x軸正向射出,粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)剛好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后以垂直x=b射出磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度以及b的大;

(2)粒子從P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

【答案】(1),;(2。

【解析】

1)由題意可知,粒子從P點(diǎn)拋出后,先在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)則

根據(jù)牛頓第二定律有

求得

設(shè)粒子經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),沿y方向的速度為vy

求得

vy=v0

因此粒子經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的速度大小為,方向與x軸正向的夾角為45°

由幾何關(guān)系可知,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的位置為并垂直于MN,設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則

由幾何關(guān)系及左手定則可知,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在N點(diǎn),粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)并垂直x軸進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)中做類豎直上拋運(yùn)動(dòng)后,進(jìn)入磁場(chǎng)并仍以半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直x=b射出磁場(chǎng),軌道如圖所示。由幾何關(guān)系可知

2)由(1)問可知,粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子在進(jìn)磁場(chǎng)前做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子第二次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

因此,運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在發(fā)射衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先從低軌道進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在 Q 點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入高軌道軌道Ⅱ。則(

A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于 11.2km/s

B. 衛(wèi)星在 Q 點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于 7.9km/s

D. 在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在 P 點(diǎn)的速度大于在 Q 點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)ab、c三點(diǎn)的位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V17V、26V。下列說法

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cm

B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V

C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV

D.電子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功為9eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】 如圖所示,豎直固定放置的斜面DE與一光滑的圓弧軌道ABC相連,C為切點(diǎn),

圓弧軌道的半徑為R,斜面的傾角為θ.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的滑塊從D點(diǎn)無初速下滑,滑塊可在斜面和圓弧軌道之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),已知圓弧軌道的圓心OA、D在同一水平面上,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)滑塊第一次至左側(cè)AC弧上時(shí)距A點(diǎn)的最小高度差h.

(2)滑塊在斜面上能通過的最大路程s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電量之比為qAqB=13的帶電粒子AB,先后以相同的速度從同一點(diǎn)垂直射入水平放置的兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,不計(jì)重力,帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上,水平飛行距離之比xAxB=21,則兩粒子質(zhì)量和飛行時(shí)間之比分別為(

A. tA:tB=2:1B. tA:tB=4:3C. mA:mB=4:3D. mA:mB=2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為兩個(gè)物體AB在同一直線上沿同一方向同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)的vt圖線,已知在第3 s末兩個(gè)物體在途中相遇,則(  )

A. A、B兩物體是從同一地點(diǎn)出發(fā)

B. 3 s內(nèi)物體A的平均速度比物體B的大

C. AB兩物體在減速階段的加速度大小之比為21

D. t=1 s時(shí),兩物體第一次相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示小物塊A與圓盤保持相對(duì)靜止,跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于A的受力情況說法正確的是( )

A. 受重力、支持力

B. 受重力、支持力和與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力

C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力

D. 受重力、支持力和指向圓心的摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),根據(jù)開普勒第三定律,下列說法中正確的有( )

A. k是一個(gè)僅與中心天體有關(guān)的常量

B. T表示行星的公轉(zhuǎn)周期

C. 若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的半長(zhǎng)軸為,周期為,月亮繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的半長(zhǎng)軸為,周期為,由開普勒第三定律可得

D. 離太陽(yáng)越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在教室里某同學(xué)在體重計(jì)上研究超重與失重.她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為下蹲過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為起立過程.關(guān)于她的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說法中正確的是(  )

A.只有起立過程,才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象

B.只有下蹲過程,才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象

C.下蹲的過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

D.起立”“下蹲的過程,都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象

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