(12分)如圖所示, C、D為兩平行金屬板,C板帶正電,D板帶負電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線E為勻強磁場中的分界線,B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反 。虛線F為過點O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行,依次相距d="10m" 。現(xiàn)在金屬板中點O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被電場加速后穿過小孔O2 ,再經(jīng)過磁場B1、B2偏轉(zhuǎn)后,通過點O3。不計粒子重力(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)求粒子從O1到O3點的運動時間;
(2)若自粒子穿過O2開始,右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動,當與粒子相遇時粒子運動方向恰好與擋板平行,求的大。

(1)0.01s (2)

解析試題分析:(1)從C板到D板勻加速過程根據(jù)動能定理 

進入磁場后做勻速圓周運動
由以上二式解得
由幾何關(guān)系 
運動軌跡如上圖
DE和EF之間的運動軌跡均為,因此的運動時間
的是勻加速直線運動,平均速度時間
的運動時間
(2)粒子運動方向恰好與擋板平行時粒子運動時間
板G的移動時間為
移動的距離為:     
移動的速度為: 
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,虛線的左下方存在勻強磁場大小B。A、B是完全相同的兩個質(zhì)量均為m的小金屬球(可看做質(zhì)點)。A帶正電q,B不帶電且用長為L的細繩豎直懸掛在O點。整個空間存在豎直向上的勻強電場,場強大小為,A球在M點沿豎直向下射入磁場B,到達N點時速度水平,在N點與B球碰后交換速度,碰后B球剛好能以L為半徑,在豎直平面內(nèi)運動到圓周最高點,A球則水平勻速從Q點射出。(重力加速度為g)不計一切摩擦。已知AB與水平面夾角為45°,BC與水平面夾角為θ=30°。

求:(1)B球被碰后的速度大小。
(2)A球射入點M到N的距離。
(3)A球從Q點水平射出時距N點的距離。(筆者感覺原試卷缺少條件,故做了改編,僅供參考)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,寬x=2cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大,磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向內(nèi),大小為0.01T。現(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,從O點以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進入磁場,粒子重量忽略不計()。求:

(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)所有打在y軸上的粒子在磁場中運動的最長時間;
(3)打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠?
(2)所用時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷,B板帶等量負電荷,板間電場強度為E;磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B1。平行金屬板右側(cè)有一擋板M,中間有小孔O′,OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場應(yīng)強度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板,它與M板的夾角θ=45°,O′C=a,現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m,含有不同電荷量、不同速度的正、負帶電粒子(不計重力),自O(shè)點沿OO′方向進入電磁場區(qū)域,其中有些粒子沿直線OO′方向運動,并進入勻強磁場B2中,求:

(1)進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度
(2)能擊中絕緣板CD的粒子中,所帶電荷量的最大值
(3)絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,兩平行金屬板的板長不超過0.2 m,板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示,在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場,磁感應(yīng)強度,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度,沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中,磁場邊界MN與中線垂直.已知帶電粒子的比荷,粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計.
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi),可以把板間的電場強度看作是恒定的.試說明這種處理能夠成立的理由.
(2)設(shè)時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出,求該帶電粒子射出電場時的速度大小.
(3)對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子,設(shè)其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時間而變化?若不變,證明你的結(jié)論;若變,求出d的變化范圍.
 

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

(8分)畫出下圖中帶電粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一個矩形金屬線框與條形磁鐵的中軸線OO′在同一平面 內(nèi).下列不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的操作是

A.使線框以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動
B.使線框以邊為軸轉(zhuǎn)動
C.使線框以邊為軸轉(zhuǎn)動
D.使線框向右加速平移

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平放置的圓形銅線圈沿著條形磁鐵的豎直軸線自由下落.問,在它穿過條形磁鐵的過程中(  )

A.線圈的感應(yīng)電流方向改變一次
B.線圈的感應(yīng)電流方向沒有改變
C.線圈所受的安培力始終為阻力
D.線圈所受的安培力先為阻力,后為動力

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