（21分）在光滑絕緣的水平面上建有如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，在此水平面上可視為質(zhì)點(diǎn)的不帶電小球a靜止于坐標(biāo)系的原點(diǎn)Ｏ，可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球b靜止在坐標(biāo)為（0，﹣h）的位置上�，F(xiàn)加一方向沿ｙ軸正方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ｅ、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)給a球以某一速度使其沿ｘ軸正方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)b球到達(dá)坐標(biāo)系原點(diǎn)Ｏ時(shí)速度為v0，此時(shí)立即撤去電場(chǎng)而改加一方向垂直于絕緣水平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Ｂ、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最終b球能與a球相遇。求：
（1）b球的比荷q/m；
（2）從b球到達(dá)原點(diǎn)Ｏ開(kāi)始至b球與a球相遇所需的時(shí)間；
（3）b球從開(kāi)始位置運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)Ｏ時(shí)，a球的位置。
（1）
（2）t=  ……
（3）（，0）     （……)
（1）b球受電場(chǎng)力作用做勻加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：
       （3分）則b球的比荷為           （2分）
（2）b球運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)后將在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

所以有：                （2分）
           （2分）
b球只能與a球相遇在圖中的S處，相遇所需時(shí)間為
        （2分）
t=  ……    （2分）
（3）a球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與b球相遇所用時(shí)間 （1分）其中 （1分）
a球通過(guò)的路程為OS=2R     （1分）所以可得a球的速度：v=    （1分）
故v=                        （1分）
則a球在x軸上的坐標(biāo)為  （……)（2分）
a球的位置為（，0）     （……)（1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如下圖所示，水平放置的平行金屬板AB間距為d，兩板間電勢(shì)差為U，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B。今有一帶電粒子在AB間豎直平面內(nèi)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則帶電粒子轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_________時(shí)針，速率為_(kāi)_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Y軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且已知L = (重力不計(jì))，試求：使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d 應(yīng)滿足的條件．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，豎直平面內(nèi)，直線PQ右側(cè)足夠大的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)到直線距離為d1=0.4m的A處有一個(gè)發(fā)射槍。發(fā)射槍將質(zhì)量m=0.01kg，帶電量q= +0.01C的小球以某一初速度v0水平射出，當(dāng)豎直位移為d1/2時(shí)，小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域，隨后恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且圓周最低點(diǎn)C（圖中運(yùn)動(dòng)的軌跡未畫出）到直線PQ的距離為d2=0.8m．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。試求：
（1）小球水平射出的初速度v0和電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）小球從水平射出至運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t；
（3）若只將PQ右側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，小球進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域后做曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡的最低點(diǎn)為C′（圖中未畫出），則求：最低點(diǎn)C′離發(fā)射點(diǎn)A的豎直方向距離d及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度v。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，空間分布著寬為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩磁感強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(虛線為磁場(chǎng)分界線，右邊磁場(chǎng)范圍足夠大)．質(zhì)量為m、電量為q的離子從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過(guò)中間磁場(chǎng)后按某一路徑能再回到A點(diǎn)而重復(fù)前述過(guò)程．求：

(1)離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和運(yùn)動(dòng)半徑．
(2)中間磁場(chǎng)的寬度D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為2 g的小球，帶有1×10 C負(fù)電荷，靜置于水平絕緣桌面MN上的P點(diǎn)，P距桌面右端點(diǎn)N的距離為0．5 m，小球與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1，桌面MN距水平面OO′的高度為1．2 m．過(guò)N點(diǎn)的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)E＝20 N/C，磁場(chǎng)方向水平向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2．5 T．現(xiàn)突然在桌面正上方加一場(chǎng)強(qiáng)也為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球沿MN運(yùn)動(dòng)，最終落到水平面OO′上．g取10 m/s，求
（1）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′所需的時(shí)間；
（2）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能和電勢(shì)能的改變量各是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

圖12

 
如圖12所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A’會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I的B的關(guān)系為：式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)。橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力。當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。

設(shè)電流I是由電子定向移動(dòng)形成的，電子平均定向速度為V，電量為e，回答下列問(wèn)題：
（1）穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)     下側(cè)面A’的電勢(shì)（填高于、低于或等于）
（2）電子所受洛侖茲力的大小為           
（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受的靜電力為            。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為q 的微粒以速度v 與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。如果微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列  說(shuō)法正確的是（    ）
A．微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用
B．微粒帶負(fù)電，微粒在運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能不斷增加
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端射入，并恰好從兩板間沿直線穿過(guò)。不計(jì)質(zhì)子重力，下列說(shuō)法正確的是                （   ）
A．若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)
B．若質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過(guò)
C．若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過(guò)
D．若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過(guò)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案