如圖所示,在邊長為l的正方形區(qū)域內,有與y軸平行的勻強電場和垂直于紙面的勻強磁場.一個帶電粒子(不計重力)從原點O沿x軸進入場區(qū),恰好做勻速直線運動,穿過場區(qū)的時間為T0;若撤去磁場,只保留電場,其他條件不變,該帶電粒子穿過場區(qū)的時間為
1
2
T0;若撤去電場,只保留磁場,其他條件不變,那么,該帶電粒子穿過場區(qū)的時間應該是( 。
A.
π
3
T0
B.
π
4
T0
C.
3
π
T0
D.
4
π
T0

從原點沿x軸直線射出過程勻速直線運動,受力平衡:
Eq=Bqv…①
由穿過場區(qū)的時間為T0可得:
L=vT0…②
若撤去磁場,只保留電場,帶電粒子在豎直方向偏轉,做類平拋運動:
x=v
1
2
T0…③
x=L…④;
y=
1
2
at2…⑤
t=
1
2
T0…⑥
a=
qE
m
…⑦
當撤去電場,在勻強磁場中勻速圓周運動,帶電粒子在磁場中經(jīng)過的軌跡是個半圓,故運動時間:
t=
2πm
qm
×
1
2
…⑧
由①②③④⑤式得:t=
π
4
T0;
故該粒子穿過場區(qū)的時間應該是t=
π
4
T0;
故選B.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖甲所示,在豎直方向存在著兩種區(qū)域:無電場區(qū)域和有理想邊界的勻強電 場區(qū)域。兩種區(qū)域相互間隔出現(xiàn),豎直高度均為h。電場區(qū)域共有n個,水平方向足夠長,每一電場區(qū)域場強的大小均為E,且E=,場強的方向均豎直向上。一個質量為m、電 荷 量 為   q  的帶正電小球(看作 質點),從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落,不計空氣阻力。求:

(1)小球剛離開第n個電場區(qū)域時的速度大;
(2)小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域所經(jīng)歷的總時間;
(3)若在第n個電場區(qū)域內加上水平方向的磁場,磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示,已知圖象中,磁感應強度變化的周期T是帶電小球在磁場中作勻速圓周運動周期的2倍,問哪段時間內進入第n個電場的小球能返回到與出發(fā)點等高的位置?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(甲)所示,A、B兩導體板平行放置,在t=0時將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計)。若在A、B兩板間分別加四種電壓,它們的UAB—t圖線如圖(乙)所示。其中可能使電子到不了B板的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩塊平行金屬板,相距為d.加上如圖所示的電壓,電壓的最大值為U,周期為T.現(xiàn)有一束離子束,其中每個粒子的電量為q、質量為m,從與兩板等距處沿兩板平行的方向連續(xù)射入,設粒子通過平行板間區(qū)域所用的時間為T(與電壓的變化周期相同),且所有的粒子都可以通過兩板間的空間而打到右端的靶上.

(1)粒子打到靶上的位置與靶的中心點O間的距離s與粒子入射時刻t有關,寫出s與t[t]的函數(shù)關系式.
(2)求所有粒子打到靶上的位置的范圍(即求出它們與靶的中心點O的最大距離與最小距離).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個帶正電的物體放在光滑的絕緣水平面上,空間有水平方向的電場,電場強度E的方向隨時間變化的關系如圖所示,場強的大小不變,方向隨時間t周期性變化,為正時表示場強方向向東,為負時表示場強的方向向西,若作用時間足夠長,將物體在下面哪些時刻由靜止釋放,物體可以運動到出發(fā)點的西邊且離出發(fā)點很遠的地方(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,金屬板長L=2
3
d,B板的右側邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K,現(xiàn)有質量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入,不計粒子所受的重力.
(1)若在A、B板間加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大;
(2)若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢高,其中T=
2L
v0
,且粒子只在0~
T
2
時間內入射,則能打到小孔K的粒子在何時從O點射入?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB為固定在豎直平面內粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切.已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=
35
9
m,CD弧的半徑為R=
25
12
m,O為其圓心,∠COD=143°.整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C.一質量為m=0.4kg、電荷量為q=+3×10-3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動.若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變.求
(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)物體能否到達D點;
(3)物體離開CD軌道后運動的最高點相對于O點的水平距離x和豎直距離y.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在xoy平面中第一象限內有一點P(4,3),OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強磁場,OP上方有平行于OP向上的勻強電場,電場強度E=100V/m.現(xiàn)有質量m=1×10-6kg,電量q=2×10-3C帶正電的粒子,從坐標原點O以初速度v=1×103m/s垂直于OP方向射入磁場,經(jīng)過P點時速度方向與OP垂直并進入電場,在經(jīng)過電場中的M點(圖中未標出)時的動能為O點時動能的2倍,不計粒子重力.求:
(1)磁感應強度的大。
(2)OM兩點間的電勢差;
(3)M點的坐標及粒子從O運動到M點的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩塊平行金屬板MN間的距離為d,兩板間電壓u隨時間t變化的規(guī)律如右圖所示電壓的絕對值為U0.t=0時刻M板的電勢比N板低.在t=0時刻有一個電子從M板處無初速釋放,經(jīng)過1.5個周期剛好到達N板.電子的電荷量為e,質量為m.求:
(1)該電子到達N板時的速率v.
(2)在1.25個周期末該電子和N板間的距離s.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案