如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d,電場方向在紙平面內(nèi),而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從O點以速度v0沿垂直電場方向進入電場.在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從A點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的偏移量為d,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方向一致,不計帶電粒子的重力,求:

小題1:粒子從C點穿出磁場時的速度v.
小題2:電場強度和磁感應強度的比值.

小題1: 方向:水平向右
小題2:
(1)粒子在電場中做類平拋運動,則
水平: (1分) 豎直: (2分)   
解得 速度偏轉(zhuǎn)角: 
所以飛出電場時的速度: (2分)
粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力不做功,所以穿出磁場時的速度大小為: 方向:水平向右 (2分)
三、粒子在電場中運動: (1分) ------(1)
粒子在磁場中運動軌跡如右圖所示:由幾何關(guān)系,得

(2分)
粒子做勻速圓周運動: (1分)得
 (2分)                 ----------(2)
(1)、(2)聯(lián)立,解得 (1分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖甲所示,兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的交流電壓u,金屬板間電場可看做均勻、且兩板外無電場,板長L=0.2m,板間距離d=0.1m,在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的勻強磁場,MN與兩板中線OO′ 垂直,磁感應強度 B=5×10-3T,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的比荷=108C/kg,重力忽略不計,在0-0.8×10-5s時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。已知t = 0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在0.2×10-5s時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)。
求:

(1)求兩板間的電壓U0
(2)0-0.2×10-5s時間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子都能夠從磁場右邊界射出,求磁場的最大寬度
(3)若以MN與兩板中線OO′ 垂直的交點為坐標原點,水平向右為x軸,豎直向上為y軸建立二維坐標系,請寫出在0.3×10-5s時刻射入兩板間的帶電粒子進入磁場和離開磁場(此時,磁場只有左邊界,沒有右邊界)時的位置坐標。
(4)兩板間電壓為0,請設(shè)計一種方案:讓向右連續(xù)發(fā)射的粒子流沿兩板中線OO′射入,經(jīng)過右邊的待設(shè)計的磁場區(qū)域后,帶電粒子又返回粒子源。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

.(18分)如圖所示,xoy平面內(nèi),在y軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個方向豎直向下,水平寬度為l=×10-2m,電場強度為E=1.0×104N/C的勻強電場.在y軸右側(cè)有一個圓心位于x軸上,半徑為r=0.01m的圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度B=0.01T,在坐標為x0=0.04m處有一垂直于軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場左側(cè)沿+x方向射入電場,穿出電場時恰好通過坐標原點,速度大小為v=2×106m/s方向與x軸成30°角斜向下.若粒子的質(zhì)量m=1.0×10-20kg,電量為q=1.0×10-10C,試求:

(1)粒子射入電場時的位置坐標和初速度;
(2)若圓形磁場可沿軸移動,圓心O’在x軸上的移動范圍為[0.01,+∞),由于磁場位置的不同,導致該粒子打在熒光屏上的位置也不同,試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩根足夠長的光滑平行直導軌MN、PQ與水平面成θ角放置,兩導軌間距為L,M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向上,導軌和金屬桿接觸良好,它們的電阻不計,F(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導軌下滑。
小題1:求ab桿下滑的最大速度vm
小題2:ab桿由靜止釋放至達到最大速度的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,位于A板附近的放射源連續(xù)放出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后,沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場,飛出偏轉(zhuǎn)電場后進入右側(cè)的有界勻強磁場,最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0;極板C、D長為L,間距為d;磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里,磁場的左邊界與C、D右端相距L,且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。
小題1:若極板C、D間電壓為U,求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時垂直于偏轉(zhuǎn)極板方向的偏移距離;
小題2:試證明:離開偏轉(zhuǎn)電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉(zhuǎn)電壓無關(guān);
小題3:若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動,即電壓在(U-ΔU)至(U+ΔU)之間微小變化,每個粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場時所受電場力視為恒力,且粒子均能從偏轉(zhuǎn)電場中飛出并進入磁場,則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域?qū)挾榷啻螅?br />

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,a、b、c、d四種離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量為ma=mb<mc=md,以不等的速率va<vb=vc<vd進入速度選擇器后,有兩種離子從選擇器中射出,進入磁感應強度為B2的磁場.由此可以判斷射向D1的是_________離子.(不計重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質(zhì)子在勻強磁場和勻強電場中運動時,動能保持不變,已知磁場方向水平向右,則質(zhì)子的運動方向和電場方向可能是(質(zhì)子的重力不計)(  。
A.質(zhì)子向右運動,電場方向豎直向上
B.質(zhì)子向右運動,電場方向豎直向下
C.質(zhì)子向上運動,電場方向垂直紙面向里
D.質(zhì)子向上運動,電場方向垂直面向外

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

按照麥克斯韋電磁場理論,以下說法中正確的是
A.振蕩電場周圍產(chǎn)生振蕩磁場,振蕩磁場周圍產(chǎn)生振蕩電場
B.穩(wěn)定電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定磁場,穩(wěn)定磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定電場
C.變化電場周圍產(chǎn)生變化磁場,變化磁場周圍產(chǎn)生變化電場
D.均勻變化電場周圍產(chǎn)生均勻變化磁場,均勻變化磁場周圍產(chǎn)生均勻變化電場

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN是相距為d 的兩平行金屬板,O、為兩金屬板中心處正對的兩個小孔,N板的右側(cè)空間有磁感應強度大小均為B且方向相反的兩勻強磁場區(qū),圖中虛線CD為兩磁場的分界線,CD線與N板的距離也為d.在磁場區(qū)內(nèi)適當位置放置一平行磁場方向的薄擋板PQ,并使之與O、連線處于同一平面內(nèi).
現(xiàn)將電動勢為E的直流電源的正負極按圖示接法接到兩金屬板上,有O點靜止釋放       的帶電粒子(重力不計)經(jīng)MN板間的電場加速后進入磁場區(qū),最后恰好垂直撞上擋板PQ而停止運動。試求:

小題1:帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑;
小題2:帶電粒子的電性和比荷 
小題3:帶電粒子在電場中運動的時間t1與在磁場中運動的時間t2的比值.

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