如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限虛線左側(cè)有方向沿y軸負(fù)方向的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,第三象限內(nèi)充滿著垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在電場區(qū)域內(nèi)有一動(dòng)點(diǎn)P,當(dāng)質(zhì)量為m電量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以大小為的初速度開始運(yùn)動(dòng),粒子能從O點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場。(不計(jì)粒子重力)

(1)求P點(diǎn)的坐標(biāo)x,y滿足的關(guān)系;
(2)若當(dāng)P點(diǎn)位于電場的右邊界時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度大小為2。求第三象限內(nèi)粒子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積。
1) y=qEx2/2mv2   2)(-1/6)m2v2/q2B2


試題分析:
(1) 粒子在x軸方向上作勻速運(yùn)動(dòng),y軸方向上作勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,加速度為a
在x方向有:x=υ0t
在y方向有:y=at2/2,A="qE/m"
由①②③式可得:y=qEx2/2mv2 
(2)從O點(diǎn)進(jìn)入電荷圓周運(yùn)動(dòng)半徑R1
R1=mv0/qB
從P點(diǎn)進(jìn)入電荷圓周運(yùn)動(dòng)半徑R2,R2=2mv0/qB
可能經(jīng)過的區(qū)域的面積ΔS= R21/2- R22/6+ R1 R2/2=(-1/6)m2v2/q2B2
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

質(zhì)量為m,電量為+q的小球以初速度以與水平方向成θ角射出,如圖所示,如果在初速度所在的豎直平面加上一定大小的勻強(qiáng)電場后,能保證小球仍沿方向做直線運(yùn)動(dòng),則下列說法錯(cuò)誤的是(   )
A.若小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),所加電場的值為
B.若小球做往返運(yùn)動(dòng),所加勻強(qiáng)電場的值可能為
C.若小球做往返運(yùn)動(dòng),所加勻強(qiáng)電場的值為
D.若小球做方向不變的勻加速運(yùn)動(dòng),所加勻強(qiáng)電場的值應(yīng)大于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)側(cè)向位移是y.偏轉(zhuǎn)板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L。為了使得電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)側(cè)向位移y增大,可采用下面哪些辦法(  )
A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 B.減小板長L
C.減小板間距離dD.增大加速電壓U1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶負(fù)電油滴在電場中從N到M的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,實(shí)線為電場線,不計(jì)空氣阻力。則可以判斷:
A.M點(diǎn)電勢小于N點(diǎn)電勢
B.M點(diǎn)場強(qiáng)大于N點(diǎn)場強(qiáng)
C.油滴在M點(diǎn)電勢能小于N點(diǎn)電勢能
D.油滴從N運(yùn)動(dòng)到M,重力勢能和動(dòng)能之和減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=×10 4 N/C。現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時(shí)開始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

(1)求電荷進(jìn)入磁場時(shí)的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離;
(3)如果在P點(diǎn)右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)時(shí)(除電場力外不計(jì)其他力的作用):( )
A.電勢能增加,動(dòng)能增加B.電勢能減小,動(dòng)能增加
C.電勢能和動(dòng)能都不變D.上述結(jié)論都不正確

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力),當(dāng)兩板間加上如圖2所示的交變電壓后,能使電子有可能做往返運(yùn)動(dòng)的電壓是(   )

圖1

圖2

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)一個(gè)初速度為零的電子在U1=45V的電壓作用下得到一定速度后垂直于平行板間的勻強(qiáng)電場飛入兩板間的中央,如圖所示。若平行板間的距離d=1cm,板長l=1.5cm,電子的電荷量e="1.6×10" -19C,電子的質(zhì)量m="9×10" -31kg,求:

(1)電子進(jìn)入平行板間的速度v0多大?
(2)若電子恰能沿平行板右邊緣射出,加在平行板上的電壓U2為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=24V、內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=15Ω。水平放置的平行金屬板AB間距d=40cm,上板A開一小孔。合上電鍵,適當(dāng)調(diào)整R2的有效阻值,然后讓一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg、帶電量q=-0.01C的小球a從距小孔正上方高h(yuǎn)=10cm處自由下落,當(dāng)a剛進(jìn)入小孔時(shí),另一小球b(質(zhì)量、電量與小球a的完全相同)恰好從兩板的正中央水平飛入,兩球同時(shí)打在小孔正下方B板上的P點(diǎn)。小球視為質(zhì)點(diǎn),小球間的作用力及空氣阻力均忽略不計(jì),g=10m/s2.求:

(1)小球a剛進(jìn)入小孔時(shí)的速度V0
(2)兩板間的電勢差UAB
(3)滑動(dòng)變阻器的有效阻值

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案