如圖所示，紙面內(nèi)有E、F、G三點，∠GEF=30°，∠EFG=135°，空間有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。先使帶有電荷量為q（q>0）的點電荷a在紙面內(nèi)垂直于EF從F點射出，其軌跡經(jīng)過G點；再使帶有同樣電荷量的點電荷b在紙面內(nèi)與EF成一定角度從E點射出，其軌跡也經(jīng)過G點，兩點電荷從射出到經(jīng)過G點所用的時間相同，且經(jīng)過G點時的速度方向也相同。已知點電荷a的質(zhì)量為m，軌道半徑為R，不計重力，求：

（1）點電荷a從射出到經(jīng)過G點所用的時間；
（2）點電荷b的速度大小。
（1） （2）4qBR/3m
（1）設點電荷a的速度大小為v，由牛頓第二定律，得
設點電荷a做圓周運動的周期為T，有

如圖，O和O1分別是a和b的圓軌道的圓心，設a在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為θ，由幾何關(guān)系得θ=90°，
故a從開始運動到經(jīng)過G點所用的時間t為
（2）設點電荷b的速度大小為v1，軌道半徑為R1，b在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為θ1，依題意有
，可得
由于兩軌道在G點相切，所以過G點的半徑OG和O1G在同一直線上。由幾何關(guān)系和題給條件得
Θ1=60°，R1=2R
聯(lián)立以上各式，解讀
【考點定位】考查帶電粒子在磁場中運動的綜合應用，綜合性較強。
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

(18分) 如圖甲所示，長為l、相距為d的兩塊正對的平行金屬板AB和CD與一電源相連（圖中未畫出電源），B、D為兩板的右端點，兩板間電壓的變化如圖乙所示，在金屬板B、D端的右側(cè)有一與金屬板垂直放置的熒光屏MN，熒光屏距B、D端的距離為l，質(zhì)量為m，電荷量為e的電子以相同的初速度v0從極板左邊中央沿平行極板的直線O1O2連續(xù)不斷地射入。已知所有的電子均能夠從金屬板間射出，且每個電子在電場中運動的時間與電壓變化的周期相等，忽略極板邊緣處電場的影響，不計電子的重力以及電子之間的相互作用。求

（1）t=0和t=T/2時刻進入兩板間的電子到達金屬板B、D端界面時偏離O1O2的距離之比
（2）兩板間電壓U0的最大值
（3）電子在熒光屏上分布的最大范圍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的圓弧導軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8W的電阻，在PQ左側(cè)有處于豎直向上的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B0=6T�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2W的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：

（1）棒到達最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；
（3）從棒進入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應強度B隨時間變化的表達式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導軌，相距=50cm。導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中。一根電阻r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω，其余電阻忽略不計。已知當金屬棒ab不動時，質(zhì)量m=10g、帶電量的小球以某一速度沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）。求：

（1）小球的速度；
（2）若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn)，則金屬棒ab的速度大小和方向如何；
（3）若要使小球能從金屬板間射出，求金屬棒ab速度大小的范圍.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長不超過0.2 m，板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場，磁感應強度，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中，磁場邊界MN與中線垂直．已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計．
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場強度看作是恒定的．試說明這種處理能夠成立的理由．
(2)設時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場時的速度大�。�
(3)對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時間而變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變，求出d的變化范圍．
　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個帶電微粒在如圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動.則該帶電微粒必然帶_______，旋轉(zhuǎn)方向為_______.若已知圓半徑為r，電場強度為E，磁感應強度為B，則線速度為_______.
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

電學中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運動的物理原理。某一水平面內(nèi)有一直角坐標系xOy平面，x=0和x=L=10cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負方向的有理想邊界的勻強電場E1=1.0×104V/m,x=L和x=3L的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負方向的有理想邊界的勻強電場E2=1.0×104V/m，一電子（為了計算簡單，比荷取為：）從直角坐標系xOy平面內(nèi)的坐標原點O以很小的速度進入勻強電場E1，計算時不計此速度且只考試xOy平面內(nèi)的運動。求：

（1）電子從O點進入到離開x=3L處的電場所需的時間；
（2）電子離開x=3L處的電場時的y坐標；
（3）電子度開x=3L處的電場時的速度大小和方向。

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，真空中存在重力場及相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電液滴在此復合場空間中可能有不同的運動狀態(tài)。下列關(guān)于帶電液滴的電性和運動狀態(tài)的說法中正確的是
A．如果帶正電，液滴可能處于靜止狀態(tài)
B．如果帶負電，液滴可能做勻速直線運動
C．如果帶正電，液滴可能做勻速直線運動
D．如果帶負電，液滴可能做勻速圓周運動

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,在重力加速度為g的空間,有一帶電量為+Q的場源電荷置于O點,B、C為以O為圓心,半徑為R的豎直圓周上的兩點,A、B、O在同一豎直線上,AB=R,O、C在同一水平線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的有孔小球,沿光滑絕緣細桿AC從A點由靜止開始下滑,滑至C點時的速度的大小為,下列說法正確的是

A.從A到C小球做勻加速直線運動                                                                                       
B.從A到C小球的機械能守恒
C.A、C兩點間的電勢差為UAC=
D.若將小球從A點沿ABO自由釋放,則下落到B點時的速度大小為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案