如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對(duì)角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場.質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以v的速度射入磁場區(qū)域,從對(duì)角線AC的中點(diǎn)O進(jìn)入電場區(qū)域.

(1)判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.
(2)討論電場強(qiáng)度E在不同取值時(shí),帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(1),方向垂直紙面向里  (2)(i)當(dāng)時(shí),,(ii)當(dāng)時(shí),

試題分析:(1)根據(jù)左手定則,可以判斷磁場方向垂直紙面向里。
設(shè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為r,有:
依題意,    聯(lián)立,解得:
(2)粒子進(jìn)入電場的速度沿豎直方向,在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)
設(shè)帶電粒子恰好從D點(diǎn)離開電場時(shí)對(duì)應(yīng)的電場強(qiáng)度為E0,則有豎直方向:
水平方向    得:
討論:(i)當(dāng)時(shí),粒子從DC邊離開電場,此時(shí)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
(ii)當(dāng)時(shí),粒子從AD邊離開電場,此時(shí)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,有:
    得:
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如8所示,兩根非?拷蚁嗷ゴ怪钡拈L直導(dǎo)線,當(dāng)通上如8所示方向上電流時(shí),兩電流各自產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線平面內(nèi)的哪些區(qū)域內(nèi)方向是一致的( 。
A.區(qū)域IB.區(qū)域IIC.區(qū)域IIID.區(qū)域IV

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在ab=bc的等腰三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,d是ac上任意一點(diǎn),e是bc上任意一點(diǎn).大量相同的帶電粒子從a點(diǎn)以相同方向垂直磁場射入,由于速度大小不同,粒子從ac和bc上不同點(diǎn)離開磁場.不計(jì)粒子重力,則從c點(diǎn)離開的粒子在三角形abc磁場區(qū)域內(nèi)經(jīng)過的弧長和運(yùn)動(dòng)時(shí)間.與從d點(diǎn)和e點(diǎn)離開的粒子相比較
A.經(jīng)過的弧長一定大于從d點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長
B.經(jīng)過的弧長一定小于從e點(diǎn)離開的粒子經(jīng)過的弧長
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從d點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從e點(diǎn)離開的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場.一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e),以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中,求:
(1)電子從磁場中射出時(shí)距O點(diǎn)多遠(yuǎn);
(2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,OAC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O(0,0)、A(0,L)、C(,0),在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場。在t=0時(shí)刻,同時(shí)從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,已知在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸。不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)若從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場的粒子,先后從OC邊上的同一點(diǎn)P(P點(diǎn)圖中未標(biāo)出)射出磁場,求這兩個(gè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系;
(3)從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場的這兩個(gè)粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān),若該時(shí)間間隔最大值為,求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長方形abcd 長ad=0.6m,寬ab=0.3m,O、e分別是ad、bc的中點(diǎn),以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(邊界上無磁場),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域(   )
A.從Od邊射入的粒子,出射點(diǎn)全部分布在Oa邊
B.從aO邊射入的粒子,出射點(diǎn)全部分布在ab邊
C.從Od邊射入的粒子,出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊
D.從aO邊射入的粒子,出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū),在從ab邊離開磁場的電子中,下列判斷正確的是
A.從b點(diǎn)離開的電子速度最大
B.從b點(diǎn)離開的電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長
C.從b點(diǎn)離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子,其軌跡線不一定重合

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與PQ成30°角的同樣速度v射入磁場(電子質(zhì)量為m,電荷為e),它們從磁場中射出時(shí)相距多遠(yuǎn)?射出的時(shí)間差是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,被電壓為的加速電場加速后通過直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場,兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個(gè)外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,邊界AB=AC=L,,離子經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng),垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場。(忽略離子所受重力)

(1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,試求離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)若離子能從AC邊穿出,試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。

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