(12分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),直線MN與x軸正方向成30o角,MN下方是垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與y軸正方向間存在電場(chǎng)強(qiáng)度E=×105N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),其方向與y軸正方向成60o角且指向左上方,一重力不計(jì)的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng),已知粒子的比荷=107C/kg,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,試問:

(1)若測(cè)得該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)的時(shí)間t1=,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)若測(cè)得該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)的時(shí)間t1=,粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)開始到第一次到達(dá)y軸正半軸的時(shí)間t
(3)若粒子的速度v0=1.0×106m/s,求粒子進(jìn)入電場(chǎng)后最終離開電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)
(1)(2)(3)

試題分析:(1)由幾何關(guān)系可知:,又聯(lián)立可得
(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r,速度為v,由幾何關(guān)系可知,POQ為等腰三角形,所以,故,,聯(lián)立可得
(3)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)垂直于電場(chǎng)方向的距離為m,電場(chǎng)方向的距離為n,粒子離開電場(chǎng)時(shí)經(jīng)過y軸,其位置坐標(biāo)為,所以
,,解得,又,所以,
聯(lián)立可得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩平行、正對(duì)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(chǎng),一個(gè)電性未知的帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉(zhuǎn).若帶電粒子所受重力可忽略不計(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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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向?yàn)閥軸正方向,磁場(chǎng)方向垂直于xy平面(紙面)向外,電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場(chǎng)或磁場(chǎng)與撤除前的一樣.一帶正電荷的粒子從P(x=0,y=h)點(diǎn)以一定的速度平行于x軸正向入射.這時(shí)若只有磁場(chǎng),粒子將做半徑為R0的圓周運(yùn)動(dòng);若同時(shí)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng),粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在,只加電場(chǎng),當(dāng)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x=R0平面(圖中虛線所示)時(shí),立即撤除電場(chǎng)同時(shí)加上磁場(chǎng),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng),其軌跡與x軸交于M點(diǎn).不計(jì)重力.求:

⑴粒子到達(dá)x=R0平面時(shí)速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離;
⑵M點(diǎn)的橫坐標(biāo)xM.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E;在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,C、D在x軸上,它們到原點(diǎn)O的距離均為a,θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放,不計(jì)重力作用和空氣阻力的影響.

(1)若粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好垂直CM射出磁場(chǎng),求P、O間的距離;
(2)P、O間的距離滿足什么條件時(shí),可使粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)3次?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的空間中存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),從A點(diǎn)沿AB、AC方向分別拋出兩帶電小球,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是

A.從AB、AC拋出的小球都可能做直線運(yùn)動(dòng)
B.只有沿AB拋出的小球才可能做直線運(yùn)動(dòng)
C.做直線運(yùn)動(dòng)的小球帶正電,而且一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.做直線運(yùn)動(dòng)的小球機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì),該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口,在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在前后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極,當(dāng)含有大量正負(fù)離子(其重力不計(jì))的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),利用電壓表所顯示的兩個(gè)電極間的電壓U,就可測(cè)出污水流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積).則下列說法正確的是(     )
A.后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì),與正負(fù)哪種離子多少無關(guān)
B.若污水中正負(fù)離子數(shù)相同,則前后表面的電勢(shì)差為零
C.流量Q越大,兩個(gè)電極間的電壓U越大
D.污水中離子數(shù)越多,兩個(gè)電極間的電壓U越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg電荷量q=4×10-2 C的小球,F(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g=10 m/s2。求:

(1)小球的電性;
(2)細(xì)線能承受的最大拉力值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計(jì)的微粒,從傾斜放置的平行電容器I的A板處由靜止釋放,A、B間電壓為U1。微粒經(jīng)加速后,從D板左邊緣進(jìn)入一水平放置的平行板電容器II,由C板右邊緣且平行于極板方向射出,已知電容器II的板長(zhǎng)為板間距離的2倍。電容器右側(cè)豎直面MN與PQ之間的足夠大空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),MN與PQ之間的距離為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在微粒的運(yùn)動(dòng)路徑上有一厚度不計(jì)的窄塑料板(垂直紙面方向的寬度很小),斜放在MN與PQ之間,=45°。求:

(1)微粒從電容器I加速后的速度大。
(2)電容器IICD間的電壓;
(3)假設(shè)粒子與塑料板碰撞后,電量和速度大小不變、方向變化遵循光的反射定律,碰撞時(shí)間極短忽略不計(jì),微粒在MN與PQ之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

下圖是某裝置的垂直截面圖,虛線A1A2是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線,勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.4" T,方向垂直紙面向外,A1A2與垂直截面上的水平線夾角為45°。A1A2在左側(cè),固定的薄板和等大的擋板均水平放置,它們與垂直截面交線分別為S1、S2,相距L="0.2" m。在薄板上P處開一小孔,P與A1A2線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)。在小孔處裝一個(gè)電子快門。起初快門開啟,一旦有帶正電微粒通過小孔,快門立即關(guān)閉,此后每隔T=3.0×10-3s開啟一此并瞬間關(guān)閉。從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒,它經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔。通過小孔的微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈,反彈速度大小是碰前的0.5倍。

(1)經(jīng)過一次反彈直接從小孔射出的微粒,其初速度v0應(yīng)為多少?
(2)求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的時(shí)間。(忽略微粒所受重力影響,碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移。已知微粒的荷質(zhì)比C/kg。只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng))

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