(14分)如圖13所示,在平面直角坐標(biāo)系中,僅在第Ⅱ象限存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為,電荷量為,可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電粒子(重力不計(jì))從軸負(fù)半軸處的M點(diǎn),以初速度垂直于軸射入電場,經(jīng)軸上處的P點(diǎn)進(jìn)入第I象限。
(1)求電場強(qiáng)度的大小和粒子進(jìn)入第I象限的速度大小。
(2)現(xiàn)要在第I象限內(nèi)加一半輕適當(dāng)?shù)陌雸A形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,使(1)問中進(jìn)入第I象限的粒子,恰好以垂直于軸的方向射出磁場。求所知磁場區(qū)域的半徑。要求;磁場區(qū)域的邊界過坐標(biāo)原點(diǎn),圓心在一上,磁場方向垂直于從標(biāo)平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為
(1)
(2)


解:(1)設(shè)粒子到達(dá)P點(diǎn)用時(shí)為
方向:                          (2分)
方向:                                  (1分)
解得                                       (1分)
又由動能定理       (2分)
解得                                        (1分)
(2)粒子進(jìn)入磁場,速度方向與方向夾角
                                                (1分)
設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為,,

解得                                        (2分)
如圖,設(shè)磁場區(qū)域半徑為R根據(jù)勾股定理
                          (2分)
解得                               (2分)
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

(9分)如圖所示,PQ是一固定在水平地面上足夠長的絕緣平板(右側(cè)有擋板),整個空間有平行于平板向左、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,在板上C點(diǎn)的右側(cè)有一個垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一個質(zhì)量為m,電荷量為q的小物塊,從C點(diǎn)由靜止開始向右先做加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動.當(dāng)物體碰到右端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,小物塊返回時(shí)在磁場中恰做勻速運(yùn)動.已知平板QC部分的長度為L,物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為μ求:

(1)判斷物塊的電性;
(2)小物塊向右運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功;
(3)小物塊與右端擋板碰撞過程損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(17分)如圖(a)所示,平行金屬板A和B間的距離為d,現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓,t=0時(shí)A板比B板的電勢高,電壓的正向值為U0,反向值也為U0,現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO/的速度射入,所有粒子在AB間的飛行時(shí)間均為T,不計(jì)重力影響。
(1)求粒子打出電場時(shí)位置離O/點(diǎn)的距離范圍
(2)求粒子飛出電場時(shí)的速度
(3)若要使打出電場的粒子經(jīng)某一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能通過圓形磁場邊界的一個點(diǎn)處,而便于再收集,則磁場區(qū)域的最小直徑和相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(17分)
如圖所示,在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E1;下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E2,且。在x軸下方的虛線(虛線與茗軸成45°角)右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一長為L的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O′點(diǎn),且可繞O′點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動;另一端拴有一質(zhì)量為m的小球,小球帶電量為+q。OO′與x軸成45°角,其長度也為L。先將小球放在O′點(diǎn)正上方,從繩恰好繃直處由靜止釋放,小球剛進(jìn)人有磁場的區(qū)域時(shí)將繩子斷開。
試求:
(1)繩子第一次剛拉直還沒有開始繃緊時(shí)小球的速度大;
(2)小球剛進(jìn)入有磁場的區(qū)域時(shí)的速度大;
(3)小球從進(jìn)入有磁場的區(qū)域到第一次打在x軸上經(jīng)過的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

MN是一段半徑為1m的光滑的1/4圓弧軌道,軌道上存在水平向右的勻強(qiáng)電場。軌道的右側(cè)有一垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.1T,F(xiàn)有一帶電量為+1C質(zhì)量為100g的帶電小球從M點(diǎn)由靜止開始自由下滑,恰能沿NP方向做直線運(yùn)動,并進(jìn)入右側(cè)的復(fù)合場。(NP沿復(fù)合場的中心線)已知AB板間的電壓為U=2V,板間距離d=2m,板的長度L=3m,若小球恰能從板的邊沿飛出,NP沿復(fù)合場的中心線試求:
(1)小球運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)的速度v;
(2)水平向右的勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E;
(3)復(fù)合場中的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xoy平面內(nèi),有以O(shè)′(R,0)為圓心,R為半徑的圓形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直xoy平面向外,在y=R上方有范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,方向水平向右,電場強(qiáng)度大小為E。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一放射源,可以在xoy平面內(nèi)向y軸右側(cè)(x>0)發(fā)射出速率相同的電子,已知電子在該磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為R,電子量為e,質(zhì)量為m。不計(jì)重力及阻力的作用。
(1)求電子射入磁場時(shí)的速度大;
(2)速度方向沿x軸正方向射入磁場的電子,求它到達(dá)y軸所需要的時(shí)間;
(3)求電子能夠射到y(tǒng)軸上的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子以初速度v垂直于電場方向飛入勻強(qiáng)電場區(qū)域后,接著又飛入勻強(qiáng)磁場區(qū)域。在如下的幾種軌跡圖中,有可能是(   )。
  
A           B               C           D

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

請用學(xué)過的電學(xué)知識判斷下列說法正確的是
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死
D.打雷時(shí),呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆kU(xiǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7所示,兩平行、正對金屬板水平放置,使上面金屬板帶上一定量正電荷,下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷,再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個帶電粒子以初速度沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受承力可忽略不計(jì),仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間,為使其向下偏轉(zhuǎn),下列措施中一定不可行的是                                                                                                            (   )
A.僅增大帶電粒子射入時(shí)的速度
B.僅增大兩金屬板所帶的電荷量
C.僅減小粒子所帶電荷量
D.僅改變粒子的電性

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