(14分)如圖所示，直角坐標(biāo)系中，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)區(qū)域內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場；N點(diǎn)的橫坐標(biāo)以N為圓心、r為半徑的圓內(nèi)及圓邊界上有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．P為磁場邊界上一點(diǎn)．NP與豎直方向的夾角.從M點(diǎn)沿軸正方向發(fā)射一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子，粒子速度大小為，粒子沿過P點(diǎn)的切線方向射出電場。后經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)人磁場運(yùn)動且經(jīng)過N點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
(2)勾強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
(3)粒子從M點(diǎn)到第一次經(jīng)過N點(diǎn)所用的時間t.
（1）；（2）；（3）

試題分析：（1）粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，

由幾何關(guān)系可知，粒子射出電場的偏轉(zhuǎn)角為
粒子在電場中豎直方向的速度      ①
       ②
        ③
         ④
（2）設(shè)粒子進(jìn)入磁場的速度為，
在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為r1，       ⑤
由幾何關(guān)系得：       ⑥
由牛頓第二定律得：       ⑦
        ⑧
（3）電場中的時間         ⑨
射出電場勻速運(yùn)動的時間       ⑩
       ⑾
粒子從P到N所用時間      ⑿
      ⒀
粒子從M到N所用時間        ⒁
本題共14分，每式1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：單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強(qiáng)電場、水平指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運(yùn)動,下列說法正確的是 (      )
A．該微粒帶負(fù)電,電荷量q=
B．若該微粒在運(yùn)動中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直,它們均做勻速圓周運(yùn)動
C．如果分裂后,它們的荷質(zhì)比相同,而速率不同,那么它們運(yùn)動的軌道半徑一定不同
D．只要一分裂,不論它們的荷質(zhì)比如何,它們都不可能再做勻速圓周運(yùn)動

查看答案和解析>>

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、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，在前后兩個面的內(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，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U，就可測出污水流量Q（單位時間內(nèi)流出的污水體積）．則下列說法正確的是（     ）
A．后表面的電勢一定高于前表面的電勢，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，則前后表面的電勢差為零
C．流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大
D．污水中離子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場中，用長為l的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為＋q，將小球拉至豎直位置最低位置A點(diǎn)處無初速釋放，小球?qū)⑾蜃髷[動，細(xì)線向左偏離豎直方向的最大角度θ＝74°。

⑴求電場強(qiáng)度的大小E；
⑵求小球向左擺動的過程中，對細(xì)線拉力的最大值；
⑶若從A點(diǎn)處釋放小球時，給小球一個水平向左的初速度v0，則為保證小球在運(yùn)動過程中，細(xì)線不會松弛，v0的大小應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

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（圖中未畫出），MN與PQ之間的距離為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在微粒的運(yùn)動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加速后的速度大小；
（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，碰撞時間極短忽略不計(jì)，微粒在MN與PQ之間運(yùn)動的時間和路程。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(11分)如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．初速度為零、帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場中偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)．已知OA＝OC＝d.求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小(粒子的重力不計(jì))．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B。一個質(zhì)量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，經(jīng)過時間穿過中間磁場，進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時間；
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點(diǎn)之間的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。如圖所示，用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運(yùn)動，桿運(yùn)動的最大速度為vm，t s末金屬桿的速度為v1，，前t s內(nèi)金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：

（1）金屬桿速度為v1時加速度的大小；
（2）整個系統(tǒng)在前t s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場區(qū)域半徑，左側(cè)區(qū)圓心為，磁場向里，右側(cè)區(qū)圓心為，磁場向外．兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量.帶電荷量的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點(diǎn)后再從右側(cè)區(qū)穿出．求：

(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．
(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案