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:

1.粒子從C點穿出磁場時的速度v.

2.電場強度和磁感應強度的比值.

 

 

1.

2.

解析:(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)

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
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為R,用來加速質(zhì)量為m,電量為q的質(zhì)子,質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時,都恰好在電壓為U時并被加速,且電場可視為勻強電場,使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后,由A孔射出.下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示存在范圍足夠大的磁場區(qū),虛線OO′為磁場邊界,左側(cè)為豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B1,右側(cè)為豎直向上的磁感應強度為B2的勻強磁場區(qū),B1=B2=B.有一質(zhì)量為m且足夠長的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上,框架跨過兩磁場區(qū),磁場邊界OO′與框架的兩平行導軌MN、PQ垂直,兩導軌相距L,一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場區(qū)光滑的水平導軌上,并用一不可伸長的繩子拉住,繩子能承受的最大拉力是F0,超過F0繩子會自動斷裂,已知棒的電阻是R,導軌電阻不計,t=0時刻對U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動.
(1)求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運動t時刻水平拉力F的大;繩子斷開后瞬間棒的加速度.
(2)若在繩子斷開的時刻立即撤去拉力F,框架和導體棒將怎樣運動,求出它們的最終狀態(tài)的速度.
(3)在(2)的情景下,求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過導體棒的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平方向的勻強電場的場強為E,電場區(qū)寬度為L,豎直方向足夠長,緊挨著電場的是垂直紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域,其磁感應強度分別為B和2B.一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子(不計重力)從電場的邊界MN上的a點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后進入磁場,經(jīng)過tB=πm/4qB 時間穿過中間磁場,進入右邊磁場,然后按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點b(虛線為場區(qū)的分界面),求:
(1)中間磁場的寬度d
(2)帶電粒子從a點到b點共經(jīng)歷的時間tab

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,足夠大的絕緣水平面上有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物塊(視為質(zhì)點),從A點以初速度v0水平向右運動,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.在距離A點L處有一寬度為L的勻強電場區(qū),電場強度方向水平向右,已知重力加速度為g,場強大小為E=
2μmg
q
.則下列說法正確的是( 。
A、適當選取初速度v0,小物塊有可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
B、無論怎樣選擇初速度v0,小物塊都不可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
C、要使小物塊穿過電場區(qū)域,初速度v0的大小應大于2
2
μgL
D、若小物塊能穿過電場區(qū)域,小物塊在穿過電場區(qū)的過程中,機械能減少3μmgL

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計算題

如圖所示,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里,MN為其左邊界。磁場中有一半徑為R、軸線與磁場平行的金屬圓筒,圓筒的圓心O到MN的距離OO1=3R,OO1所在直線與圓筒右側(cè)壁交于A點,圓筒通過導線與電阻r0,連接并接地。現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以相同的速度從很遠處垂直于MN向右射入磁場區(qū)。當金屬圓筒最初不帶電時,發(fā)現(xiàn)電子只能射到圓筒上以A點和C點為界的弧ADC上,而AEC弧上各點均不能接收到電子;當圓筒上電荷量達到相對穩(wěn)定后,通過電阻r0的電流恒為I。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略運動電子間的相互作用,取大地或無窮遠處電勢為零。求:
(1)在最初圓筒上沒有帶電時,電子射入磁場時的初速度v0;
(2)電阻r0中的電流恒定時電阻r0上端處的電勢φ;
(3)電阻r0中的電流恒定時電子到達圓筒時速度v的大小和金屬圓筒的發(fā)熱功率P。

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