如圖所示,在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度均為B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一電子由P(-d,d)點,沿x軸正方向射入磁場區(qū)域Ⅰ.(電子質(zhì)量為m,電荷量為e,sin 53°=)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
(2)若電子從位置射出,求電子在磁場 Ⅰ 中運動的時間t.
(3)求第(2)問中電子離開磁場Ⅱ時的位置坐標(biāo).

(1)<v< (2) (3)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(19)許多儀器中可利用磁場控制帶電粒子的運動軌跡.在如圖所示的真空環(huán)境中,有一半徑r=0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場,其右側(cè)相距d=0.05m處有一足夠大的豎直屏.從S處不斷有比荷=1×108C/kg的帶正電粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,經(jīng)過磁場區(qū)域后打在屏上.不計粒子重力.求:
 
(1)粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑;
(2)繞通過P點(P點為SQ與磁場邊界圓的交點)垂直紙面的軸,將該圓形磁場區(qū)域逆時針緩慢移動90°的過程中,粒子在屏上能打到的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,兩平行金屬板間距為2l,極板長度為4l,兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓(t=0時上極板帶正電).以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系,現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間.已知電子都能從右側(cè)兩板間射出,射出方向都與x軸平行,且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l.電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子之間的相互作用力.
     
⑴求交變電壓的周期T和電壓U0的大。
⑵在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強磁場,可使所有電子經(jīng)過有界勻強磁場均能會聚于(6l,0)點,求所加磁場磁感應(yīng)強度B的最大值和最小值;
⑶求從O點射入的電子剛出極板時的側(cè)向位移y與射入電場時刻t的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣,AB和BC的長度均為L,斜面BC與水平地面間的夾角θ=600?,有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點)被放在A點。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向上,場強大小,磁場為水平方向(圖中垂直紙面向外),磁感應(yīng)強度大小為B;在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強電場,場強大小,F(xiàn)將放在A點的帶電小球由靜止釋放,則小球需經(jīng)多少時間才能落到地面(小球所帶的電量不變)?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖甲所示,圓形導(dǎo)線框中磁場B1的大小隨時間周期性變化,使平行金屬板M、N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬板垂直,N板右側(cè)勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B2)的區(qū)域足夠大。絕緣檔板C垂直N板放置,距小孔Q點的距離為h,F(xiàn)使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿PQ方向釋放出質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(其重力、初速度、相互間作用力忽略不計)。

(1)在0~時間內(nèi),B1大小按的規(guī)律增大,此時M板電勢比N板高,請判斷此時B1的方向。試求,圓形導(dǎo)線框的面積S多大才能使M、N間電壓大小為U?
(2)若其中某一帶電粒子從Q孔射入磁場B2后打到C板上,測得其落點距N板距離為2h,則該粒子從Q孔射入磁場B2時的速度多大?
(3)若M、N兩板間距d滿足以下關(guān)系式:,則在什么時刻由P處釋放的粒子恰能到達Q孔但不會從Q孔射入磁場?結(jié)果用周期T的函數(shù)表示。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,導(dǎo)體桿質(zhì)量為,電阻為,放在與水平面夾角為的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為,電阻不計,系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為,電源的內(nèi)阻不計,重力加速度為。求:

(1)若導(dǎo)體光滑時,電源的電動勢為多大能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上;
(2)若導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,且不通電時導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上,要使桿在導(dǎo)軌上勻速下滑,電源的電動勢應(yīng)為多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示裝置中,區(qū)域I和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強電場,電場強度分別為E和;Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電粒子(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度V0水平射人電場,經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成600角射入Ⅱ區(qū)域的磁場,并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強電場中。求:

(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑
(2)O、M間的距離
(3)粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿y軸負方向的勻強電場;第四象限無電場和磁場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點,設(shè)OM=L,ON=2L.求:

(1)帶電粒子的電性,電場強度E的大;
(2)帶電粒子到達N點時的速度大小和方向;
(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向;
(4)粒子從M點進入電場,經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)扭擺器是同步輻射裝置中的插入件,能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺,其簡化模型如圖所示:Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直,Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外,Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小均為B,兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系,y軸與左邊界重合,x軸與磁場邊界的交點分別為O1、O2和O3。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,平行紙面從O點與y軸的夾角θ=30°射入Ⅰ區(qū)域,粒子重力不計。

(1)若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域,粒子的速度應(yīng)為多大?
(2)若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時速度與x軸的夾角為30°,調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距,粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域,則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長時間?

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