在水平光滑的絕緣桌面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,第Ⅰ、Ⅱ象限有方向垂直桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).第Ⅲ、Ⅳ象限有大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與x軸成45°。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的正電荷從坐標(biāo)為(0,-b)的M點(diǎn)處由靜止釋放,電荷以一定的速度第一次經(jīng)x軸進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。經(jīng)過一段時(shí)間,從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到電場(chǎng)區(qū)域。求:(不計(jì)電荷的重力)

(1)電荷第一次經(jīng)x軸進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(3)粒子從M到O運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(1)與x軸成45°(2)(3)
(1)粒子從靜止沿電場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng),到達(dá)x軸上的N點(diǎn),N點(diǎn)的
坐標(biāo)是(b,0)
由幾何知識(shí)可知粒子從M到N的位移……….. ….. ….. …..……..(1分)
根據(jù)動(dòng)能定理有:………….. ………….. ….. ….. ….. ….. …(2分)
解得進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 ……….. ….. ….. …..….. ….. …..…(1分)
速度方向與電場(chǎng)方向一致,即與x軸成45°.. ….. ………..….. ….. …..…(1分)
(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示。
由幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ………………………..(2分)
  ……………………………….. ……………………………(2分)

解得 …………….. ………………………………………(1分)
(3)電荷在電場(chǎng)中的加速度…………………
電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間………(2分)
電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期………………
它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 …(2分)
所以,電荷運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間…………(1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(a),小球甲固定于水平氣墊導(dǎo)軌的左端,質(zhì)量m=0.4kg的小球乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng),甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢(shì)能,相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化。現(xiàn)已測(cè)出勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖(b)中的實(shí)線所示。已知曲線最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)x0=20cm,虛線①為勢(shì)能變化曲線的漸近線,虛線②為經(jīng)過曲線上某點(diǎn)的切線。
(1)將小球乙從x1=8cm處由靜止釋放,小球乙所能達(dá)到的最大速度為多大?
(2)假定導(dǎo)軌右側(cè)足夠長(zhǎng),將小球乙在導(dǎo)軌上從何處由靜止釋放,小球乙不可能第二次經(jīng)過x0=20cm的位置?并寫出必要的推斷說明;
(3)若將導(dǎo)軌右端抬高,使其與水平面的夾角α=30°,如圖(c)所示。將球乙從x2=6cm處由靜止釋放,小球乙運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)速度最大?并求其最大速度;
(4)在圖(b)上畫出第(3)問中小球乙的動(dòng)能Ek與位置x的關(guān)系圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說法正確的是(  )
A.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與放在該點(diǎn)的試探電荷無關(guān)
B.由E=
F
q
可知,E與F成正比,與q成反比
C.將一個(gè)點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)處,若所受的電場(chǎng)力大小相等,則這些點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也一定相同
D.在電場(chǎng)中某點(diǎn)用檢驗(yàn)電荷q測(cè)得電場(chǎng)強(qiáng)度為E,當(dāng)撤去q而放入另一檢驗(yàn)電荷-
q
2
時(shí),該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?
E
2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是(    )
A.檢驗(yàn)電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零
B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C.表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱,是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值
D.表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,是把一小段通電導(dǎo)線放到該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流乘積的比值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一正電荷僅在電場(chǎng)力作用下,沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度圖象如圖8所示。下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和電勢(shì)的高低的判斷,正確的是(   )

A、     B、        
C、          D、

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個(gè)電容器所帶的電荷量是6×10—8C,兩極板間的電壓是2V,那么這個(gè)電容器的電容是      F。如果將所帶電量全部放掉,這個(gè)電容器的電容是        F。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的說法中,正確的是(   )
A.處在電場(chǎng)中的電荷一定受到電場(chǎng)力,在磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線一定受到安培力
B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零,電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度也為零
C.磁感線和電場(chǎng)線都是為了描述場(chǎng)而虛設(shè)的,是根本不存在的
D.若一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)、通過電流為I的導(dǎo)體,在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是F/IL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩個(gè)完全相同的銅環(huán)可繞固定軸OO′旋轉(zhuǎn),當(dāng)給以相同的初角速度開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,由于阻力,經(jīng)相同的時(shí)間后便停止。若將環(huán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,甲環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)的方向平行,乙環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直,如圖所示。當(dāng)甲、乙兩環(huán)同時(shí)以相同的角速度開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,則下列判斷中正確的是(  )
A.甲環(huán)先停
B.乙環(huán)先停
C.兩環(huán)同時(shí)停下
D.無法判斷兩環(huán)停止的先后

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線方向有A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離x="0.10" m。一個(gè)電荷量C的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小N。  求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)將該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力所做的功W。

 

 

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