如圖所示，直角三角形OAC（α= 30?）區(qū)域內(nèi)有B = 0.5T的勻強(qiáng)磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓為U的直流電源上，左板為高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直O(jiān)A的方向從P點進(jìn)入磁場中。帶電粒子的荷質(zhì)比為，OP間距離為l＝0.3m。全過程不計粒子所受的重力，求：

（1）要使粒子從OA邊離開磁場，加速電壓U需滿足什么條件?
（2）粒子分別從OA、OC邊離開磁場時，粒子在磁場中運動的時間。
　（1）若加速電壓U0＝125 V，U<U0，則r<R，粒子從OA邊射出；
（2）2π×10－5s;．

試題分析：（1）如圖所示，當(dāng)帶電粒子的軌跡與OC邊相切時為臨界狀態(tài)，設(shè)臨界半徑為R，加速電壓U0，則有：

R＋＝L，解得R＝0.1 m
qU0＝mv2，qvB＝m
得U0＝125 V，U<U0，則r<R，粒子從OA邊射出．
（2）帶電粒子在磁場做圓周運動的周期為T＝＝4π×10－5s
當(dāng)粒子從OA邊射出時，粒子在磁場中恰好運動了半個周期
t1＝＝2π×10－5s
當(dāng)粒子從OC邊射出時，粒子在磁場中運動的時間小于周期，
即t2≤＝×10－5s.
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：實驗題

有一個帶正電的小球，質(zhì)量為m，電荷量為q，靜止在固定的絕緣支架上．現(xiàn)設(shè)法給小球一個瞬時的初速度v0使小球水平飛出，飛出時小球的電荷量沒有改變．同一豎直面內(nèi)，有一個固定放置的圓環(huán)(圓環(huán)平面保持水平)，環(huán)的直徑略大于小球直徑，如圖甲所示．空間所有區(qū)域分布著豎直方向的勻強(qiáng)電場，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場分布在豎直方向的帶狀區(qū)域中，小球從固定的絕緣支架水平飛出后先做勻速直線運動，后做勻速圓周運動，豎直進(jìn)入圓環(huán)．已知固定的絕緣支架與固定放置的圓環(huán)之間的水平距離為2s，支架放小球處與圓環(huán)之間的豎直距離為s，v0>，小球所受重力不能忽略．求：

(1)空間所有區(qū)域分布的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小和方向；
(2)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小寬度S，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；
(3)小球從固定的絕緣支架水平飛出到運動到圓環(huán)的時間t.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖，在第二象限的圓形區(qū)域I存在勻強(qiáng)磁場，區(qū)域半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的區(qū)域II和區(qū)域III內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁場寬度相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。質(zhì)量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從圓形區(qū)域I最高點Q（Q和圓心A連線與y軸平行）進(jìn)入?yún)^(qū)域I，其速度v＝ 。已知a在離開圓形區(qū)域I后，從某點P進(jìn)入?yún)^(qū)域II。該粒子a離開區(qū)域II時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b從P點進(jìn)入?yún)^(qū)域II，其速度沿x軸正向，大小是粒子a的。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求：
（1）區(qū)域II的寬度；
（2）當(dāng)a離開區(qū)域III時，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)如圖所示，高h(yuǎn) =0.8m的絕緣水平桌面上方的區(qū)域Ⅰ中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E的方向與區(qū)域的某一邊界平行，區(qū)域Ⅱ中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場B�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01kg，帶電荷量q=+10-5C的小球從A點以v0=4m/s的初速度水平向右運動，勻速通過區(qū)域Ⅱ后落在水平地面上的B點，已知小球與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，L=1m，h = 0.8m，x =0.8m，取g =10m/s2。試求：

（1）小球在區(qū)域Ⅱ中的速度；
（2）區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及方向；
（3）區(qū)域Ⅰ中電場強(qiáng)度E可能的大小及方向。

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，Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計空氣阻力，重力加速度為g）．求：

（1）若在整個空間加一勻強(qiáng)電場E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運動，求場強(qiáng)E1；
（2）若在整個空間加一勻強(qiáng)電場E2，使小球沿Ox軸做勻速直線運動，求E2的大��；
（3）若在整個空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場E3，使E3＝3E1，求該小球從坐標(biāo)原點O拋出后，經(jīng)過y軸時的坐標(biāo)y的表達(dá)式．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一個質(zhì)量為帶電量為的小球，每次均以初速度水平向右拋出，拋出點距離水平地面的高度為，不計空氣阻力，重力加速度為，求：
（1）若在小球所在空間加一個勻強(qiáng)電場，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運動，則電場強(qiáng)度的大小和方向？
（2）若在此空間再加一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)小球拋出后最終落地且其運動的水平位移為，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：應(yīng)用設(shè)計題

如圖所示，兩條間距l(xiāng)＝1 m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R＝4 Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1＝B2＝0.5 T．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m＝0.1 kg，電阻均為r＝4 Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知t＝0時刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運動(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運動)，ab棒受到F＝0.6－0.2t(N)沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計導(dǎo)軌的電阻．

(1)求流過ab棒的電流Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；
(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運動；
(3)t＝0時刻起，1 s內(nèi)通過cd棒的電荷量q為多少？
(4)若t＝0時刻起，1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W＝16 J，則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，右邊是一個電場強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場，其方向平行于OC且垂直于磁場方向．一個質(zhì)量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝600，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場，最后打在Q點且OQ間距是OC間距的2倍，不計粒子的重力，求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小
（2）粒子從P運動到Q所用的時間 t
（3）粒子到達(dá)Q點時的動能EKQ

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，真空中有以O(shè)1為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，坐標(biāo)原點O為圓形磁場邊界上的一點。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場。從O點在紙面內(nèi)向各個不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m。求：

(1)質(zhì)子射入磁場時的速度大小；
(2)速度方向沿y軸正方向射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時間；
(3)速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸時的位置坐標(biāo)。(已知sin37°＝0.6，cos37°="0.8)"

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案