(16分)如圖所示,區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的均強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E;區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平均強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平均強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng),經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng),并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的均強(qiáng)磁場(chǎng)中.求:
(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)O、M間的距離;
(3)粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ到第一次離開(kāi)區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t.
(1);(2);(3);
解析試題分析:(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子過(guò)A點(diǎn)的速度為v,將速度分解有:
2分
在磁場(chǎng)II中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù) 解得: 3分
(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,加速度為a,則有:
1分
2分
OM兩點(diǎn)間距離 2分
(3)粒子在磁場(chǎng)II、III中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如下圖所示:
粒子在磁場(chǎng)II中運(yùn)動(dòng)時(shí)間: 2分
粒子在磁場(chǎng)III中運(yùn)動(dòng)時(shí)間: 2分
故經(jīng)歷的時(shí)間: 2分
考點(diǎn):帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
在真空中兩個(gè)帶等量異種的點(diǎn)電荷,電量均為2×10-8C,相距20cm,則它們之間的相互作用力為_(kāi)_____N。在兩者連線的中點(diǎn)處,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)________V/m。(靜電常量k=9.0×109Nm2/C2)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(本題9分)在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)電荷量Q=+2.0×10-8 C的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F=4.0×10-4 N.沿電場(chǎng)線方向有A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離s=0.10 m. 求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功W.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個(gè)小孔, AO為CD的中垂線,在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外(圖中未畫(huà)出),質(zhì)量為電荷量為的粒子(不計(jì)重力)以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)(電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場(chǎng)強(qiáng)大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng)。
(1)求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大。
(2)粒子在MN下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),于 MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時(shí)無(wú)電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從A點(diǎn)射出磁場(chǎng),求MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少?
(3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)后,第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓心O1在x軸上,且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切,在MN的上方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,方向沿x軸的負(fù)方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0,方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b,以相同大小的初速度從原點(diǎn)O射入磁場(chǎng),速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個(gè)粒子射出圓形磁場(chǎng)后,垂直MN進(jìn)入MN上方場(chǎng)區(qū)中恰好都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力,求:
(1)粒子初速度v的大小。
(2)圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
(3)只撤去虛線MN上方的磁場(chǎng)B0,a、b兩個(gè)粒子到達(dá)y軸的時(shí)間差△t 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖,在區(qū)域I分布有沿-y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為為E,區(qū)域II分布有垂直xoy向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩區(qū)寬度相同,有一個(gè)質(zhì)子從I區(qū)的左側(cè)垂直邊界入射,恰好垂直II區(qū)右邊界射出,求質(zhì)子的入射速度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓Uo,其周期是T,F(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度vo從兩板中央射入。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力,求:
(1)若電子從t=0時(shí)刻射入,在半個(gè)周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出,則電子飛出時(shí)速度的大小是多少?
(2)若電子從t=0時(shí)刻射入,恰能平行于金屬板飛出,則金屬板至少多長(zhǎng)?
(3)若電子恰能從兩板中央平行于板飛出,電子應(yīng)從哪一時(shí)刻射入,兩板間距至少多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖甲所示是電容器充、放電電路.配合電流傳感器,可以捕捉瞬間的電流變化,并通過(guò)計(jì)算機(jī)畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的圖象.實(shí)驗(yàn)中選用直流8 V電源,電容器選用電解電容器.先使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,這個(gè)過(guò)程可瞬間完成.然后把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,傳感器將電流傳入計(jì)算機(jī),圖象上顯示出放電電流隨時(shí)間變化的I-t曲線,如圖乙所示.以下說(shuō)法正確的是( )
A.電解電容器用氧化膜做電介質(zhì),由于氧化膜很薄,所以電容較小 |
B.隨著放電過(guò)程的進(jìn)行,該電容器兩極板間電壓逐漸減小 |
C.由傳感器所記錄的該放電電流圖象可以估算出該過(guò)程中電容器的放電電荷量 |
D.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以估算出該電容器的電容值 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在xOy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),方向如圖。y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,L),有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點(diǎn)垂直射入電場(chǎng)中,并從A點(diǎn)射出,A點(diǎn)坐標(biāo)為(2L,0)。已知電子的電量大小為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子的重力。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大。
(2)若在第Ⅳ象限過(guò)Q點(diǎn)放一張垂直于xOy平面的感光膠片,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-L),求感光膠片上曝光點(diǎn)的橫坐標(biāo)x。
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