(14分)如圖所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間中,存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y=處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。

求:(l)電場強(qiáng)度的大小
(2)粒子到達(dá)P2時(shí)的速度
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)粒子在電場、磁場運(yùn)動的軌跡如圖所示,設(shè)粒子從P1到P2的時(shí)間為t,電場強(qiáng)度大小為E,粒子在電場中的加速度為a,由牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式有
   =2      解得

(2)粒子到達(dá)P2時(shí)速度沿x方向的分量仍為v0,  以v1表示速度沿y軸方向分量的大小,v表示速度的大小,θ表示速度和x軸的夾角,則有
   +                =45°
(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在洛侖茲力作用下粒子作勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律有

r是圓周的半徑,此圓周與x軸和y軸的交點(diǎn)分別為P2、P3,因?yàn)镺P2=OP3
=45°,由幾何關(guān)系可知,連線P2P3為圓軌道的直徑,由上此可求得
    
點(diǎn)評:此類型的題目要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過受力情況分析粒子的運(yùn)動情況,熟練掌握圓周運(yùn)動及平拋運(yùn)動的基本公式,難度適中.
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(jì)算題

(9分) 如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板板長L=1.4m,板距d=30cm,兩板間有B=1.25T、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在兩板上加如圖2所示的脈動電壓。在t=0時(shí),質(zhì)量m=2×10-15kg、電荷量q=1×10-10C的正離子,以速度v0=4×103m/s從兩板中間水平射入,試問:

(1)試通計(jì)算說明粒子在板間做什么運(yùn)動?畫出其軌跡。
(2)粒子在場區(qū)運(yùn)動的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在xoy 平面第Ⅰ、Ⅱ象限中,存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xoy平面方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 2" B1 =" 2" B ,帶電粒子a、b先后從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點(diǎn)(圖中沒有標(biāo)出)由靜止釋放,結(jié)果兩粒子同時(shí)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B1、B2中,再經(jīng)過時(shí)間t第一次經(jīng)過y軸時(shí)恰在點(diǎn)M(0,-)處發(fā)生正碰(即碰前兩粒子速度方向相反),碰撞前帶電粒子b的速度方向與y 軸正方向成60°角,不計(jì)粒子重力和兩粒子間相互作用。求:

(1)兩帶電粒子的比荷及在磁場中運(yùn)動的軌道半徑;
(2)帶電粒子釋放的位置P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)及釋放的時(shí)間差。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,虛線間空間存在由勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的正交或平行的電場和磁場,有一個帶正電荷的小球(電荷量為+q,質(zhì)量為m)從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過下列的哪個電磁混合場

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個測定列車加速度的儀器,如圖所示.AB是一段圓弧形的電阻,O點(diǎn)為其圓心,圓弧半徑為r.O點(diǎn)下用一電阻不計(jì)的金屬線懸掛著一個金屬球,球的下部與AB接觸良好且無摩擦.A、B之間接有內(nèi)阻不計(jì)、電動勢為9 V的電池,電路中接有理想電流表A,O、B間接有一個理想電壓表V.整個裝置在一豎直平面內(nèi),且裝置所在平面與列車前進(jìn)的方向平行.下列說法中正確的有

A.從圖中看到列車一定是向右加速運(yùn)動
B.當(dāng)列車的加速度增大時(shí),電流表A的讀數(shù)增大,電壓表V的讀數(shù)也增大
C.若電壓表顯示3 V,則列車的加速度為g
D.如果根據(jù)電壓表示數(shù)與列車加速度的一一對應(yīng)關(guān)系將電壓表改制成一個加速度表,則加速度表的刻度是不均勻的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在一條電場線上有A、B兩點(diǎn),若從A點(diǎn)由靜止釋放一電子,假設(shè)電子僅受電場力作用,電子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的速度-時(shí)間圖像如圖乙所示,則(    )

A. 電子在A、B兩點(diǎn)受的電場力  
B.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C.A、B兩點(diǎn)的電勢
D.電子在A、B兩點(diǎn)具有的電勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖缦聢D所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下,

問:(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,條形區(qū)域Ⅱ(含I、Ⅱ區(qū)域分界面)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,磁場和電場寬度均為l且足夠長,M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板。現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場,入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖。質(zhì)子束由兩部分組成,一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子,另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子,當(dāng)I區(qū)中磁場較強(qiáng)時(shí),M板出現(xiàn)兩個亮斑,緩慢改變磁場強(qiáng)弱,直至亮斑相繼剛好消失為止,此時(shí)觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力,求:

(1)此時(shí)I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)N板兩個亮斑之間的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落,進(jìn)入一個互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場強(qiáng)度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動,則圓周運(yùn)動的半徑r為   (  )
A.B.C.D.

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