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)射速率相同的質子，質子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，且質子在磁場中的偏轉半徑也為r，已知質子的電荷量為q，質量為m，不計重力、粒子間的相互作用力及阻力。求：

（1）質子射入磁場時速度的大��；
（2）沿x軸正方向射入磁場的質子，到達y軸所需的時間；
（3）與x軸正方向成30o角（如圖中所示）射入的質子，到達y軸的位置坐標。
（1）（2）（3）（0，）

試題分析：（1）質子射入磁場后做勻速圓周運動，有 （2分） 得  （1分）
（2）質子沿x軸正向射入磁場后經(jīng)圓弧后以速度v垂直于電場方向進入電場，在磁場中運動周期          在磁場中運動的時間     （2分）
進入電場后做類平拋運動，沿電場方向運動r后到達y軸，因此有
 （1分）  所求時間為  （1分）
（3）質子在磁場中轉過120o角后從P點垂直于電場線進入電場，如圖所示。

P點距y軸的距離（2分）其中（2分）
得質子到達y軸所需時間為 （1分）
在y方向質子做勻速直線運動，因此有
   （1分）質子到達y軸的位置坐標為（0，）（1分）
點評：處理方法不同：電場中粒子做類平拋運動，運用運動的合成與分解．在磁場中做勻速圓周運動，畫軌跡，用牛頓定律和圓周運動知識處理．
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

如圖所示，Oxyz為空間直角坐標系，其中Oy軸正方向豎直向上。在整個空間中存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B�，F(xiàn)有一質量為、電荷量為q（q＞0）的帶電小球從坐標原點O以速度v0沿Ox軸正方向射出，重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。

（1）若在整個空間加一勻強電場，小球從坐標原點O射出恰好做勻速圓周運動，求所加電場的場強大小，以及小球做勻速圓周運動第一次通過z軸的z坐標；
（2）若改變第（1）問中所加電場的大小和方向，小球從坐標原點O射出恰好沿Ox軸做勻速直線運動，求此時所加勻強電場的場強大��；
（3）若保持第（2）問所加的勻強電場不變而撤去原有的磁場，小球從坐標原點O以速度v0沿Ox軸正方向射出后，將通過A點，已知A點的x軸坐標數(shù)值為xA，求小球經(jīng)過A點時電場力做功的功率。

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，兩塊水平放置、相距為的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側長度為的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為。噴墨打印機的噴口可在兩極板左側上下自由移動，并且從噴口連續(xù)不斷噴出質量均為、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至，使墨滴在電場的左側區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運動。（重力加速度為）

（1）判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）要使墨滴不從兩板間射出，求墨滴的入射速率應滿足的條件。

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x-o-y坐標系中，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)射質子，質子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，且質子在磁場中運動的軌跡半徑也為r。已知質子的電荷量為q，質量為m，不計質子所受重力及質子間相互作用力的影響。

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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，虛線框內(nèi)空間中同時存在著勻強電場和勻強磁場，勻強電場的電場線豎直向上，電場強度E=6×104伏/米，勻強磁場的磁感線未在圖中畫出．一帶正電的粒子按圖示方向垂直進入虛線框空間中，速度v=2×105米/秒．如要求帶電粒子在虛線框空間做勻速直線運動，磁場中磁感線的方向是           ，磁感應強度大小為        特。(粒子所受重力忽略不計)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關于y軸對稱，， OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強電場，電場強度大小相等、方向相反。質量為m電荷量為q的帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出，經(jīng)一定時間到達OA上的M點，且此時速度與OA垂直。已知M到原點Ｏ的距離OM = L，不計粒子的重力。求：

（1）勻強電場的電場強度E的大��；
（2）為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點，M、N點關于y軸對稱，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)適當范圍加一垂直xOy平面的勻強磁場，求該磁場的磁感應強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達x軸上Q點的橫坐標；
（3）當勻強磁場的磁感應強度�。�2）問中的最小值時，且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響，粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴格與OA垂直，成散射狀，散射角為（較�。�，但速度大小均相同，如圖所示，求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，平行金屬極板A、B水平放置，A板帶正電，B板帶負電，兩板間的電壓為U，距離為2d，一個半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道，豎直放置在兩極板中，軌道最高點和圓心O的連線與極板平行．在軌道最高點邊緣處有一質量為m，電量為+ q的小球，由靜止開始下滑。重力加速度為g。
求：（1）軌道最高點與最低點間的電勢差；（2）小球到達最低點時的速度大�。唬�3）小球經(jīng)過最低點時對軌道壓力的大小。 
 

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，在相互垂直的勻強磁場和勻強電場中放一光滑的足夠長的斜面，傾斜角為30°，并固定在水平面上，電場強度為E，磁感應強度為B，質量為m，電量為+q的小球，靜止在斜面的頂端，這時小球對斜面的正壓力為零，若迅速地把電場方向改變?yōu)樨Q直向下，則小球能在斜面上滑多遠？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）在平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示．不計粒子重力，

求(1)M、N兩點間的電勢差UMN；
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
(3)粒子從M點運動到P點的總時間t.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案