(16分)如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣,AB和BC的長度均為L,斜面BC與水平地面間的夾角θ=600?,有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))被放在A點(diǎn)。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上,場(chǎng)強(qiáng)大小,磁場(chǎng)為水平方向(圖中垂直紙面向外),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,F(xiàn)將放在A點(diǎn)的帶電小球由靜止釋放,則小球需經(jīng)多少時(shí)間才能落到地面(小球所帶的電量不變)?

試題分析:設(shè)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為vB,則由功能關(guān)系:
,解得:   ①   2分
設(shè)帶電小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)用時(shí)為t1,則由動(dòng)量定理:
      ②    2分
當(dāng)帶電小球進(jìn)入第一象限后所受電場(chǎng)力為
                   ③       2分
所以帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng):             ④       1分
則帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑       ⑤      1分

則其圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為如圖所示的點(diǎn),
   2分
假設(shè)小球直接落在水平面上的點(diǎn),則
      2分
重合,小球正好打在C點(diǎn)。
           1分
所以帶電小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間               ⑥    1分
所以小球從A點(diǎn)出發(fā)到落地的過程中所用時(shí)間  ⑦      2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:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為r,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速.根據(jù)回旋加速器的這些數(shù)據(jù),估算出該粒子離開加速器時(shí)獲得的動(dòng)能為________________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,abcd構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形區(qū)域,在ac連線的右下方存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向垂直于ad向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在?abc區(qū)域內(nèi)(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在?abc區(qū)域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.現(xiàn)有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時(shí)從a點(diǎn)射出,粒子甲的初速度方向由a指向d,粒子乙的初速度方向由a指向c,當(dāng)乙經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)時(shí),剛好與只在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的甲相遇.若空間為真空,不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力,忽略粒子運(yùn)動(dòng)對(duì)電、磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響。求:

(1)甲的速率v和甲從a到c經(jīng)歷的時(shí)間t。
(2)乙的速率v和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時(shí)為t=0時(shí)刻).計(jì)算結(jié)果可用π表示。
(1)求O點(diǎn)與直線MN之間的電勢(shì)差;
(2)求圖b中時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;
(3)如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)的方向豎直向下,磁場(chǎng)方向水平(圖中垂直紙面向里),一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確的是(  )
A.若僅撤去電場(chǎng),P可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.若僅撤去磁場(chǎng),P可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.若給P一初速度,P不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.若給P一初速度,P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,在第二象限的圓形區(qū)域I存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的區(qū)域II和區(qū)域III內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度相等,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。質(zhì)量為m、帶電荷量q(q>0)的粒子a于某時(shí)刻從圓形區(qū)域I最高點(diǎn)Q(Q和圓心A連線與y軸平行)進(jìn)入?yún)^(qū)域I,其速度v= 。已知a在離開圓形區(qū)域I后,從某點(diǎn)P進(jìn)入?yún)^(qū)域II。該粒子a離開區(qū)域II時(shí),速度方向與x軸正方向的夾角為30°;此時(shí),另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b從P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域II,其速度沿x軸正向,大小是粒子a的。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求:
(1)區(qū)域II的寬度;
(2)當(dāng)a離開區(qū)域III時(shí),a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)靜止于A處的離子,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng),已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示:離子質(zhì)量為m、電荷量為q;=a、=1.5a,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里;離子重力不計(jì)。
(1)求加速電場(chǎng)的電壓U;
(2)若離子能最終打在QF上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸,Oy軸為豎直方向,整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g).求:

(1)若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求場(chǎng)強(qiáng)E1;
(2)若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,使小球沿Ox軸做勻速直線運(yùn)動(dòng),求E2的大小;
(3)若在整個(gè)空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3,使E3=3E1,求該小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O拋出后,經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)y的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場(chǎng)并剛好能沿ab直線向上運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是(   )
A.微粒一定帶負(fù)電B.微粒動(dòng)能一定減小
C.微粒的電勢(shì)能一定增加D.微粒的機(jī)械能不變

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