如圖所示,坐標系xoy在豎直平面內(nèi),y軸的正方向豎直向上,y軸的右側廣大空間存在水平向左的勻強電場E1=2N/C,y軸的左側廣大空間存在勻強電場,磁場方向垂直紙面向外,B=1T,電場方向豎直向上,E2=2N/C。t=0時刻,一個帶正電的質(zhì)點在O點以v=2m/s的初速度沿著與x軸負方向成450角射入y軸的左側空間,質(zhì)點的電量為q=106C,質(zhì)量為m=2×10-7kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)質(zhì)點從O點射入后第一次通過y軸的位置;
(2)質(zhì)點從O點射入到第二次通過y軸所需時間;
(3)質(zhì)點從O點射入后第四次通過y軸的位置。
(1)  (2)   (3)

試題分析:⑴質(zhì)點從o點進入左側空間后,

電場力與重力平衡,質(zhì)點做勻速圓周運動,洛侖茲力充當向心力              (1分)         
 (2分)
質(zhì)點第一次通過y軸的位置
           (1分)
⑵質(zhì)點的1/4個勻速圓周運動的時間

              (1分)
當質(zhì)點到達右側空間時,,(2分) 
質(zhì)點做有往返的勻變速直線運動,
往返時間                   (1分)
質(zhì)點從剛射入左側空間到第二次通過y軸所需的時間  (1分)
⑶質(zhì)點從右側空間返回左側空間時速率仍是,做勻速圓周運動,軌跡在y軸上截距為                   (1分)
如圖,質(zhì)點再次進入右側空間時,
,,水平方向做勻減速運動                    (1分)
,豎直方向做勻加速運動                   (1分)
當質(zhì)點返回y軸時,往返時間:                     (1分)
豎直方向下落距離:                         (2分)
質(zhì)點進入左側空間后第四次通過y軸的位置: (1分)
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

 一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場,其初速度幾乎為0,然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中,最后打到照相底片D上

(1)求粒子進入磁場時的速率。
(2)求粒子照相底片D點到S3的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,兩平行金屬板間存在相互垂直的電場和磁場,兩金屬板間的電壓為U,板間距離為d,兩板間的磁場在3t0內(nèi)的變化規(guī)律如圖乙所示. 左側的粒子源沿中心線OO’以v0的速度不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計重力). 已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子,恰好沿中心線運動,并在t0時刻從O’點穿出兩板.

(1)求磁感應強度B0的方向和大小;
(2)若t0時刻進入兩板間的粒子也能從板間飛出,求飛出時偏離O’點的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖,在直角坐標系xOy平面內(nèi),虛線MN平行于y軸,N點坐標(-l,0),MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場,在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場(圖中未畫出),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,從虛線MN上的P點,以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場,并從y軸上A點(0,0.5l)射出電場,射出時速度方向與y軸負方向成30°角,此后,電子做勻速直線運動,進人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(l/6,-l)射出,速度沿x軸負方向。不計電子重力。求:

(1)勻強電場的電場強度E的大?
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小?電子在磁場中運動的時間t是多少?
(3)圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示的直角坐標系中,第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場,在x=-2L與y軸之間第Ⅱ、III象限內(nèi)存在大小相等,方向相反的勻強電場,場強方向如圖所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的連線上連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從t=0時刻起,這些帶電粒子依次以相同的速度v0沿x軸正方向射出。從A點射出的粒子剛好沿如圖所示的運動軌跡(軌跡與x軸的交點為OC的中點)從y軸上A′(0,-L)沿x軸正方向進入磁場。不計粒子的重力及它們間的相互作用,不考慮粒子間的碰撞。

(1)求電場強度E的大小;
(2)若勻強磁場的磁感應強度,求從A′點進入磁場的粒子返回到直線x=-2L時的位置坐標;
(3)在AC間還有哪些位置的粒子,經(jīng)過電場后也能沿x軸正方向 進入磁場。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在xOy平面內(nèi),直線OP與y軸的夾角α=45°。第一、第二象限內(nèi)存在方向分別為豎直向下和水平向右的勻強電場,電場強度大小均為E=1.0×105 N/C;在x軸下方有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度B=0.1T,如圖所示,F(xiàn)有一帶正電的粒子從直線OP上某點A(-L, L)處靜止釋放。設粒子的比荷=4.0×107 C/kg,粒子重力不計。求:

(1)若L="2" cm,粒子進入磁場時與x軸交點的橫坐標及粒子速度的大小和方向;
(2)如果在直線OP上各點釋放許多個上述帶電粒子(粒子間的相互作用力不計),試證明各帶電粒子進入磁場后做圓周運動的圓心點的集合為一拋物線。

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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,圓心為原點、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個區(qū)域,即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于xOy平面的勻強磁場B1。平行于x軸的熒光屏垂直于xOy平面,放置在坐標y=-2.2R的位置。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標為(-R,0)的A點沿x正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,當區(qū)域Ⅱ內(nèi)無磁場時,粒子全部打在熒光屏上坐標為(0,-2.2R)的M點,且此時,若將熒光屏沿y軸負方向平移,粒子打在熒光屏上的位置不變。若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加上方向垂直于xOy平面的勻強磁場B2,上述粒子仍從A點沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,則粒子全部打在熒光屏上坐標為(0.4R,-2.2R)的 N點。求:

(1)打在M點和N點的粒子運動速度v1、v2的大小。
(2)在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小和方向。
(3)若將區(qū)域Ⅱ中的磁場撤去,換成平行于x軸的勻強電場,仍從A點沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子恰好也打在熒光屏上的N點,則電場的場強為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示的空間中0點,放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒,過0點水平向右為x軸,豎直向下為y軸,MN為邊界線,上方存在水平向右的勻強電場E,下方存在水平向左的勻強電場E′和垂直紙面向里的勻強磁場。OM=h,若從靜止釋放此微粒,微粒一直沿直線OP穿過此區(qū)域,θ=600,若在O點給它一沿x方向的初速v。,它將經(jīng)過MN上的C點。電場強度E和E′大小未知求:

①第一次通過MN上的C點的坐標;
②勻強磁場的磁感應強度B。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xOy平面直角坐標系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場E1,第二象限存在水平向右的勻強電場E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運動一段時間后經(jīng)過Q點垂直于射線OA進入磁場,經(jīng)磁場垂直x軸進入偏轉電場E2,過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1,已知OP=h,不計粒子重力,求:

(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大。
(2)勻強電場電場強度E1的大;
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間.

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