如圖，直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B．今從MN 上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R ．該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN ，第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點．不計粒子的重力．

（1）畫出粒子在磁場和電場中運動軌跡的草圖；
（2）求出電場強度E的大��；
（3）求該粒子再次從O點進入磁場后，運動軌道的半徑r；
（4）求該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間t ；
（1）

（2）（3）（4）

試題分析：（1）粒子的運動軌跡如圖。

（2）由幾何關系得，粒子從c到o做類平拋運動，且在垂直、平行電場方向上的位移相等，都為 
類平拋運動時間為  
又
又 
聯(lián)立得
（3）粒子在電場中的加速度為， ，v1=v.
粒子第五次過MN進入磁場后的速度
則第五次過MN進入磁場后的圓弧半徑
（4）粒子在磁場中運動的總時間為

粒子做直線運動所需時間為

聯(lián)立得粒子從出發(fā)到第五次到達O點所需時間
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

如圖所示為帶電平行板電容器．電容為c．板長為L，兩板間距離d，在PQ板的下方有垂直紙面向里的勻強磁場．一個電荷量為、質量為m的帶電粒子以速度從上板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間．結果粒子恰好從下板右邊緣飛進磁場，然后又恰好從下板的左邊緣飛進電場．不計粒子重力．試求：

（1）板間勻強電場向什么方向?帶電粒子帶何種電荷?
（2）求出電容器的帶電量Q
（3）勻強磁場的磁感應強度B的大小；
（4）粒子再次從電場中飛出時的速度大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一帶電粒子從平行帶電金屬板左側中點垂直于電場線以速度v0射入電場中，恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場．若其它條件不變，在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強磁場，該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出．不計重力，則
A．2v0= v1+v2B．v0=C．v0=D．v0<v1=v2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（17分）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（未知），其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場。有一質量為m、電量為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點時的速度大小；
(2)勻強電場電場強度E1的大小；
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，豎直平面內有兩光滑金屬圓軌道，平行正對放置，直徑均為d，電阻不計。某金屬棒長L、質量m、電阻r，放在圓軌道最低點MM' 處，與兩導軌剛好接觸。兩圓軌道通過導線與電阻R相連�？臻g有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B�，F(xiàn)使金屬棒獲得垂直紙面向里的初速度vo，當其沿圓軌道滑到最高點NN' 處時，對軌道恰無壓力（滑動過程中金屬棒與圓軌道始終接觸良好）。重力加速度為g，求：

（1）金屬棒剛獲得垂直紙面向里的初速度時，判斷電阻R中電流的方向；
（2）金屬棒到達最高點NN' 處時，電路中的電功率；
（3）金屬棒從MM' 處滑到NN' 處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。       

查看答案和解析>>

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的金屬導體, 當加有與側面垂直的勻強磁場B, 且通以圖示方向的電流I時, 用電壓表測得導體上、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．導體單位體積內自由電子數(shù)越多, 電壓表的示數(shù)越大
C．導體中自由電子定向移動的速度為v=U/Bd
D．導體單位體積內的自由電子數(shù)為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(19分)如圖所示，邊長為的正方形PQMN區(qū)域內(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場，左側有水平向右的勻強電場，場強大小為，質量為、電荷量為的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放，O、P、Q三點在同一水平直線上，OP=L，帶電粒子恰好從M點離開磁場，不計帶電粒子重力，求：

（1）磁感應強度大小；
（2）粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間；
（3）若磁場磁感應強度可調節(jié)(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電磁感應)，帶電粒子從邊界NM上的點離開磁場，與N點距離為，求磁場磁感應強度的可能數(shù)值．

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，兩金屬桿AB和CD長均為L，電阻均為R，質量分別為3m和m。用兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側。在金屬桿AB下方有高度為H的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與回路平面垂直，此時，CD處于磁場中�，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時間，AB即將進入磁場的上邊界時，其加速度為零，此時金屬桿CD尚未離開磁場，這一過程中桿AB產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則

（1）AB棒剛達到磁場邊界時的速度v1多大？
（2）此過程中金屬桿CD移動的距離h和通過導線截面的電量q分別是多少？
（3）通過計算說明金屬桿AB在磁場中可能具有的速度大小v2在什么范圍內；
（4）試分析金屬桿AB在穿過整個磁場區(qū)域過程中可能出現(xiàn)的運動情況（加速度與速度的變化情況）。

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，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想邊界，一束電子（電量為e，質量為m，重力不計）由靜止狀態(tài)從P點經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間的電場加速后垂直到達邊界Ⅱ的Q點。勻強磁場的磁感應強度為B，磁場邊界寬度為d，電子從磁場邊界Ⅲ穿出時的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30°。求：

（1）電子在磁場中運動的時間t；
（2）若改變PQ間的電勢差，使電子剛好不能從邊界Ⅲ射出，則此時PQ間的電勢差U是多少？ 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案