如圖所示,在x-o-y坐標(biāo)系中,以(r,0)為圓心、r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向里。在y > r的足夠大的區(qū)域內(nèi),存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場,場強大小為E。從O點以相同速率向不同方向發(fā)射質(zhì)子,質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi),且質(zhì)子在磁場中運動的軌跡半徑也為r。已知質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)量為m,不計質(zhì)子所受重力及質(zhì)子間相互作用力的影響。

(1)求質(zhì)子射入磁場時速度的大;
(2)若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場,求質(zhì)子從O點進(jìn)入磁
場到第二次離開磁場經(jīng)歷的時間;
(1)  (2)

試題分析:(1)質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運動,有   
 
(2)質(zhì)子沿x軸正向射入磁場后,在磁場中運動了個圓周后,以速度v逆著電場方向進(jìn)入電場,原路徑返回后,再射入磁場,在磁場中運動了個圓周后離開磁場。
在磁場中運動周期 
質(zhì)子在磁場中運動的時間      
進(jìn)入電場后做勻變速直線運動,加速度大小 
質(zhì)子在電場中運動的時間             
所求時間為  
點評:本題主要考查了帶電粒子在組合場中運動的問題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過受力情況分析粒子的運動情況,熟練掌握圓周運動的基本公式。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正交的勻強電場和勻強磁場中,一帶電粒子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,則微粒帶電性質(zhì)和環(huán)繞方向分別是(     )
A.帶正電,逆時針B.帶正電,順時針
C.帶負(fù)電,逆時針D.帶負(fù)電,順時針

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖示,在正交的勻強電場和磁場的區(qū)域內(nèi)(磁場水平向內(nèi)),有一離子恰能沿直線飛過此區(qū)域(不計離子重力)(   )
A.若離子帶正電,E方向應(yīng)向上
B.若離子帶負(fù)電,E方向應(yīng)向上
C.若離子帶正電,E方向應(yīng)向下
D.若離子帶負(fù)電,E方向應(yīng)向下

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d,金屬板長為,兩板間所加電壓為U,D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K,NM與水平擋板NP成角,且擋板足夠長,K與N間的距離為.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從A、D的中點O沿平行于金屬板方向以某一速度射入,不計粒子的重力.該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K:

(1)求該粒子從O點射入時的速度大小v0
(2)若兩檔板所夾的整個區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強磁場,粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上,求該磁場的磁感應(yīng)強度的大小B0;
(3)若磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶,且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi),同樣使該粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上(之前與擋板沒有碰撞),求滿足條件的磁感應(yīng)強度的最小值Bmin.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

陰極射線管的示意圖如圖所示. 陰極發(fā)出的電子束在陰極和陽極間強電場的作用下沿水平方向做直線運動,如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強磁場,則電子束的偏轉(zhuǎn)方向為
A.豎直向上偏轉(zhuǎn)B.豎直向下偏轉(zhuǎn)
C.垂直紙面向里偏轉(zhuǎn) D.垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)

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,在xOy平面的第一象限有一勻強電場,電場的方向平行于Y軸向下,在X軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于紙而向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于X軸射入電場。質(zhì)點到達(dá)X軸上A點時,速度方向于X軸的夾角為,A點與原點0的距離為d.接著,質(zhì)點進(jìn)入磁場,并垂直丁OC飛離磁場。不計重力影響。若OC與x軸的夾角也為φ.

求:(1)粒子在磁場中運動速度的大。
(2)勻強電場的場強大小。

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,真空中有以(r,0)為圓心,半徑為r的圓形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,在y= r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi),有方向水平向左的勻強電場,電場強度為E,從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi),且質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)量為m,不計重力、粒子間的相互作用力及阻力。求:

(1)質(zhì)子射入磁場時速度的大小;
(2)沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子,到達(dá)y軸所需的時間;
(3)與x軸正方向成30o角(如圖中所示)射入的質(zhì)子,到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地面上空同時存在著勻強的電場與磁場,一質(zhì)量為m的帶正電小球,在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運動,如圖所示,關(guān)于場的分布情況可能的是(  )
A.該處電場方向和磁場方向重合
B.電場豎直向上,磁場垂直紙面向里
C.電場斜向里側(cè)上方,磁場斜向外側(cè)上方,均與v垂直
D.電場水平向右,磁場垂直紙面向里

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,在場強E=1×104N/C的水平勻強電場中,有一根長為L=15cm的細(xì)線,一端固定在O點,另一端系一個質(zhì)量m=3g、帶電量q=+2×10-6C的小球,當(dāng)細(xì)線處于水平位置,小球在A點從靜止開始釋放,求:小球到達(dá)最低點B時對細(xì)線的拉力大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案