(18分)如圖甲所示,在坐標(biāo)系中,軸左側(cè)有沿軸正向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E;軸右側(cè)有如圖乙所示,大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度大小B0已知.磁場方向垂直紙面向里為正.時刻,從軸上的p點(diǎn)無初速釋放一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電量為q(粒子重力不計),粒子第一次在電場中運(yùn)動時間與第一次在磁場中運(yùn)動的時間相等.求

(1)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離;
(2)粒子經(jīng)一個周期沿y軸發(fā)生的位移;
(3)粒子能否再次經(jīng)過O點(diǎn),若不能說明理由.若能,求粒子再次經(jīng)過O點(diǎn)的時刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3 )次經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo).

試題分析:(1)粒子在電場中勻加速運(yùn)動時間為,
    ①
   ②
OP間距離為x,    ③
解得:    ④
(2)粒子圓周運(yùn)動的半徑分別為,
    ⑤
   ⑥
粒子每經(jīng)一個周期沿y軸向下移動,   ⑦
(3)當(dāng)粒子從左側(cè)射入向上偏轉(zhuǎn)時可能再次經(jīng)過O點(diǎn),故從O點(diǎn)下方處入射時, ⑧
解得:,粒子能再次經(jīng)過O點(diǎn).   ⑨
    ⑩
    ?
   ?
(4)經(jīng)過分析知粒子每個周期4次經(jīng)過y軸,每個周期沿y軸移動距離為,故  ?
 (n=1、2、3 )    ?
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:計算題

(12分)如圖,在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處,以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限,如果電場和磁場同時存在,小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動,并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開磁場。如果只撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限,仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場。求:

(1)小球從A點(diǎn)出發(fā)時的初速度大。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個矩形,求這一范圍的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強(qiáng)磁場:垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅱ,O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點(diǎn),OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場. 一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標(biāo)為(-2L,-L)的點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力忽略不計)

(1)求第三象限勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大;
(2)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O,問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少?粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時間間隔為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分)如圖所示,用長為的絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球,小球質(zhì)量為m。現(xiàn)加一水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,平衡時小球靜止于A點(diǎn),細(xì)線與豎直方向成θ角。

(1)求小球所帶電荷量的大;
(2)若將細(xì)線剪斷,小球?qū)⒃跁r間t內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動到電場中的P點(diǎn)(圖中未畫出),求A、P兩點(diǎn)間的距離;
(3)求A、P兩點(diǎn)間電勢差的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示, 一塊長度為a、寬度為b、厚度為d的金屬導(dǎo)體, 當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場B, 且通以圖示方向的電流I時, 用電壓表測得導(dǎo)體上、下表面M、N間電壓為U. 已知自由電子的電荷量為e. 下列說法中正確的是(  )
A.M板比N板電勢高
B.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多, 電壓表的示數(shù)越大
C.導(dǎo)體中自由電子定向移動的速度為v=U/Bd
D.導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,相距為R的兩塊平行金屬板M、 N正對著放置,S1、S2分別為M、N板上的小孔,S1、S2、O三點(diǎn)共線,它們的連線垂直M、N,且S2O=R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.D為收集板,板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R,板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板.質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場后,通過S2進(jìn)入磁場.粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計.

(1)M、N間的電壓為U時,求粒子進(jìn)入磁場時速度的大小v;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上,求M、N間的電壓值U0
(3)當(dāng)M、N間的電壓不同時,粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同,求
t的最小值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一荷質(zhì)比為的帶電粒子經(jīng)一電場U=150V加速進(jìn)入到一只有左邊界的勻強(qiáng)磁場中,已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.1T" 求:

(1)粒子離開電場時的速度
(2)粒子離開磁場左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長度
(3)粒子在磁場中運(yùn)動的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,在xOy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)P(4,3),OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=100V/m。一質(zhì)量m=1×10-6kg,電荷量q=2×10-3C帶正電的粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場方向射入磁場,經(jīng)過P點(diǎn)時速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場,在經(jīng)過電場中的M點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時的動能為P點(diǎn)時動能的2倍,不計粒子重力。求:
 
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(2)O、M兩點(diǎn)間的電勢差;
(3)M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子從O運(yùn)動到M點(diǎn)的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,已知電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為( 。
A.B.,C.,D.B

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