如圖所示，在平面坐標(biāo)系xoy內(nèi)，第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第I、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場圓心在M（L，0）點，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外．一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q（一2L，一L）點以速度沿軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點O進(jìn)入磁場，
從P（2L，O）點射出磁場．不計粒子重力，求：

（1）電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比
（2）粒子在磁場與電場中運動時間之比

(1)    (2)

解析試題分析：（1）設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q，粒子在電場中運動，由平拋運動規(guī)律及牛頓運動定律得，，       

粒子到達(dá)O點時沿方向分速度為 ，，故        
粒子在磁場中的速度為    
由     由幾何關(guān)系得   得        
（2）在磁場中運動的周期    
粒子在磁場中運動時間為  
得   
考點：帶電粒子在電磁場中的運動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線A.A與螺線管垂直，“×”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里．電鍵S閉合后，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是(　　)

A．水平向左 B．水平向右
C．豎直向下 D．豎直向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子以速率v0在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁感應(yīng)強度為B，則粒子通過位移為m v0/qB時所用的最小時間是           。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與入口處S1之間的距離為x。

(1)求該離子的荷質(zhì)比．
(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1>m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點坐標(biāo)（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場，并從y軸上A點（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運動，進(jìn)人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點（l/6，－l）射出，速度沿x軸負(fù)方向。不計電子重力。求：

（1）勻強電場的電場強度E的大��？
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大��？電子在磁場中運動的時間t是多少？
（3）圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=0．5T，還有沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E=2N/C。在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場強大小也為E的勻強電場，并在的區(qū)域有磁感應(yīng)強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場。一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度，恰好能沿PO作勻速直線運動（PO與x軸負(fù)方向的夾角為=45°），并從原點O進(jìn)入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2，問：

（1）油滴在第三象限運動時受到的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比，并指出油滴帶何種電荷；
（2）油滴在P點得到的初速度大�。�
（3）油滴在第一象限運動的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計），以速度vo =104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長度為L=1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場，已知B0="0." 5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后，恰好從下極板邊緣O點與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：
（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？
（2）若T0 =0.5s，求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t和離開磁場的位置。
（3）要使所有帶電粒子通過O點后的運動過程中不再從AB兩點間越過，求出磁場的變化周期T0應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l=0.5m。質(zhì)量m=1kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小為B=2T，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計。ab桿受水平恒力F的作用后由靜止開始向右做變加速運動，后做勻速運動。勻速時ab桿的速度為v=2m/s，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）勻速時ab桿受到的水平恒力F的大��；
（2）速度等于1m/s時金屬桿的加速度大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在一有界勻強磁場，該磁場的磁感應(yīng)強度大小為B＝0．1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐標(biāo)原點O處有一正離子放射源，放射出的正離子的比荷都為＝1×106C／kg，且速度方向與磁場方向垂直。若各離子間的相互作用和離子的重力都可以忽略不計。
（1）如圖甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁場，∠OAC＝30°，AO邊的長度l＝0．3m，正離子從O點沿x軸正方向以某一速度射入，要使離子恰好能從AC邊射出，求離子的速度大小及離子在磁場中運動的時間。
（2）如圖乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界勻強磁場，正離子放射源放射出不同速度的離子，所有正離子入射磁場的方向均沿x軸正方向，且最大速度vm＝4．0×10 4m／s，為保證所有離子離開磁場的時候，速度方向都沿y軸正方向，試求磁場的最小面積，并在圖乙中畫出它的形狀。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案