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如圖所示,水平地面上有一輛小車,車上固定一個豎直光滑絕緣管,管的底部有一質量、電荷量C的帶正電小球,小球的直徑比管的內徑略小。
在管口所在水平面的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度的勻強磁場,面的上方還存在著豎直向上、場強=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應強度=5T的勻強磁場,現(xiàn)讓小車始終保持=2m/s的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經過磁場的邊界為計時的起點,測得小球在管內運動的這段時間為=,取10/,不計空氣阻力。

(1)求小球進入磁場時的加速度的大小。
(2)求小球離開管口時的速度的大小。
(3)若小球離開管口后,求該小球離開MN平面的最大距離是多少?
(1)
(2)
(3)
(1)小球在管中參與兩個方向的運動,

即:水平方向,以向右勻速運動;
豎直方向,因水平速度而受到豎直向上的洛倫茲力,向上勻加速運動。
所以小球進入磁場時的加速度由牛頓第二定律有
,代入數(shù)據(jù)得
    (2)小球在時,豎直分速度,而水平分速度
則小球離開管口的速度
    (3)小球離開管子后,進入MN上方的復合場中,因
所以小球在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動,設與MN成
,所以
其運動的軌跡如右圖所示
,得
當小球運動到最高點時,速度水平。
設最高點距MN的距離為,則
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在地面上方的真空室內,存在勻強電場和勻強磁場。已知電場強度和磁感應強度的方向是相同的,電場強度的大小E ="4N/c,B=" 0.15T。今有一個帶負電的質點以v = 20m/s的速度在此區(qū)域內沿垂直于電場強度方向做勻速直線運動,求此帶電質點的電量與質量之比q/m以及磁場的所有可能方向。(g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在紙平面內建立如圖所示的直角坐標系xoy,在第一象限的區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強電場。現(xiàn)有一質量為m、電量為e的電子從第一象限的某點P)以初速度v0沿x軸的負方向開始運動,經過軸上的點Q)進入第四象限,先做勻速直線運動然后進入垂直紙面的矩形勻強磁場區(qū)域,其左邊界和上邊界分別與y、x軸重合,電子經磁場偏轉后恰好經過坐標原點O并沿y軸的正方向運動,不計電子的重力。求
(1)電子經過Q點的速度
(2)該勻強磁場的磁感應強度;
(3)該勻強磁場的最小面積S。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(21分)如圖所示,x軸上方存在磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外(圖中未畫出)。x軸下方存在勻強電場,場強大小為E,方向沿與x軸負方向成60°角斜向下。一個質量為m,帶電量為+e的質子以速度v0O點沿y軸正方向射入勻強磁場區(qū)域。質子飛出磁場區(qū)域后,從b點處穿過x軸進入勻強電場中,速度方向與x軸正方向成30°,之后通過了b點正下方的c點。不計質子的重力。
(1)畫出質子運動的軌跡,并求出圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑和最小面積;
(2)求出O點到c點的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,在直角坐標系xoy的第二象限中,有方向沿x軸正向的勻強電場E;在第一象限中,邊界OM和y軸之間有磁感應強度為B的勻強磁場,方向與紙面垂直,邊界OM和x軸之間的夾角="37" 0坐標系中有a、b、c、d四點,a、b點坐標分別為(-L,0)、(0,2L).現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力),由a點以v0初速度(方向沿y軸正向)射入電場,依次經過6點和c點,最后垂直x軸通過d點.(已知:sin370=0.6,cos370="0." 8)求:
(1)電場強度E的大;
(2)磁感應強度B的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲、乙是規(guī)格相同的燈泡,A、B兩端加直流電壓時,甲燈正常發(fā)光,乙燈完全不亮;當A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時,甲燈發(fā)出微弱的光,乙燈能正常發(fā)光。下列說法正確的有(   )

A.與甲燈串聯(lián)的元件X是電容器
B.與乙燈串聯(lián)的元件Y是電容器
C.與甲燈串聯(lián)的元件X是電感線圈
D.與乙燈串聯(lián)的元件Y是電感線圈

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題





象限存在著垂直于紙面向里的勻強磁場.
在第Ⅲ象限電子槍中的燈絲加熱逸出的電子(初速度為0)經加速電場U加速后進入粒子
速度選擇器,(速度選擇器中磁感應強度與第Ⅱ象限的磁感應強度相同均為B,電場強度大
小為)沿直線運動后在x軸上的()點以一定的速度垂直于x軸射入第Ⅱ象限的
磁場偏轉,然后經過y軸上的某點,與軸方向成60°角垂直電場方向進入電場,經過y軸上的c點()。已知電子的電量為e,質量為m(不計重力),加速電場的電壓為U。求:
(1)經加速電場U加速后進入粒子速度選擇
器時,電子的速度大小?
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小?
(3)速度選擇器的電場強度E的大小?
(4)I、Ⅳ象限中勻強電場的電場強度E的大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

方向如圖所示的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應強度為B)共存的場區(qū),一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度v0射入場區(qū),則                   (   )
   
A.若v0EB,電子沿軌跡Ⅰ運動,出場區(qū)時速度vv0
B.若v0EB,電子沿軌跡Ⅱ運動,出場區(qū)時速度vv0
C.若v0EB,電子沿軌跡Ⅰ運動,出場區(qū)時速度vv0
D.若v0EB,電子沿軌跡Ⅱ運動,出場區(qū)時速度vv0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,a、b是一對水平放置的平行金屬板,板間存在著豎直向下的勻強電場。一個不計重力的帶電粒子從兩板左側正中位置以初速度v沿平行于金屬板的方向進入場區(qū),帶電粒子進入場區(qū)后將向上偏轉,并恰好從a板的右邊緣處飛出;若撤去電場,在兩金屬板間加垂直紙面向里的勻強磁場,則相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進入場區(qū)后將向下偏轉,并恰好從b板的右邊緣處飛出,F(xiàn)上述的電場和磁場同時存在于兩金屬板之間,仍讓相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進入場區(qū),則下面的判斷中正確的是:
A.帶電粒子將做勻速直線運動
B.帶電粒子將偏向a板一方做曲線運動
C.帶電粒子將偏向b板一方做曲線運動
D.無法確定帶電粒子做哪種運動

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