(12分)如下圖所示，初速度為零的負(fù)離子經(jīng)電勢差為U的勻強電場加速后，從離子槍T
中水平射出，經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的距離為d的兩平行金屬板MN和PQ之間，
離子所經(jīng)空間存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．不考慮離子重力作用，離子的荷質(zhì)比在什么范圍內(nèi)，離子才能打在金屬板PQ上？

試題分析：在加速過程中，據(jù)動能定理有mv2＝qU ①（2分）
分析離子進(jìn)入磁場后打到金屬板兩端的軌跡，如圖所示，設(shè)半徑分別為R1和R2，則離子打到金屬板上的條件是R1≤R≤R2（2分）

勾股定理知：
 ②（1分）
由②式解得R1＝d ③
同理可得：R22＝（2d）2＋(R2－)2 ④（1分）
由④式解得：R2＝d ⑤
離子在磁場中運動時，由洛侖茲力和向心力公式可得：
 ⑥（1分）
由⑥式解得： ⑦（1分）
由①⑦式解得： ⑧（2分）
因R1≤R≤R2 由③⑤⑧可得：
 ⑨（2分
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：計算題

如圖，直角坐標(biāo)系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負(fù)方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標(biāo)系平面的勻強磁場，在x軸上的A點有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場，射出方向恰垂直于電場的方向，質(zhì)子在電場中經(jīng)過一段時間，運動到x軸的Q點。已知A點與原點O的距離為10cm，Q點與原點O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：

（1）磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場中運動的時間；
（3）電場強度的大小。

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，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強電場，現(xiàn)有一個帶電量為2.5×10-4C，質(zhì)量為0.5kg 的小球從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點位置為圖中的Q點，不計空氣阻力，g取10 m/s2。試分析求解：

(1) 小球帶何種電荷；
(2) 該勻強電場的電場強度大小；
(3) 小球從O點拋出到落回x軸的過程中電勢能的改變量；
(4) 小球落回x軸時的動能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，變化磁場會在空間激發(fā)感生電場，感生電場對自由電荷做功產(chǎn)生感生電動勢。如圖甲所示，方向豎直向下的磁場磁感應(yīng)強度均勻增加，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律為B=kt(k為常數(shù)），這時產(chǎn)生感生電場的電場線是一系列逆時針方向以0為圓心的同心圓，且同一條電場線上各點的場強大小相等。
(1)在垂直磁場的平面內(nèi)放一半徑為r的導(dǎo)體環(huán)，求導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感生電動勢e；
(2）若在垂直磁場的平面內(nèi)固定一半徑為：的光滑絕緣細(xì)管，管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的輕質(zhì)小球，如圖乙所示，使磁感應(yīng)強度由零開始增大同時小球在感生電場的作用下，從靜止開始運動，已知在半徑為r的細(xì)管內(nèi)二周產(chǎn)生的感生電動勢e與該處感生電場電場強度E的關(guān)系為e=E·2πr，求當(dāng)磁感應(yīng)強度增大到B0時，細(xì)管對小球的彈力。（設(shè)小球在運動過程中電荷量保持不變，對原磁場的影響可忽略，不計小球重力。）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖所示的空間直角坐標(biāo)系所在的區(qū)域內(nèi)，同時存在勻強電場E和勻強磁場B。已知從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入的質(zhì)子，穿過此區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則可以判斷此區(qū)域中E和B的方向可能是

A．E和B都沿y軸的負(fù)方向
B．E和B都沿x軸的正方向
C．E沿y軸正方向，B沿z軸負(fù)方向
D．E沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如右圖所示，PQ是兩塊平行金屬板，上極板接電源正極，兩極板之間的電壓為U=1．2×104V，一帶負(fù)電的粒子通過P極板的小孔以速度v0=2．0×104m/s垂直金屬板飛入，通過Q極板上的小孔后，垂直AC邊經(jīng)中點O進(jìn)入邊界為等腰直角三角形的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=1．0T，邊界AC的長度為L=1．6m，粒子比荷=5×104C/kg，不計粒子的重力。求：

（1）粒子進(jìn)入磁場時的速度大小；
（2）粒子經(jīng)過磁場邊界上的位置到B點的距離以及在磁場中的運動時間。

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，虛線間空間存在由勻強電場E和勻強磁場B組成的正交或平行的電場和磁場，有一個帶正電小球（電量為+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，在電磁混合場中帶電小球可能沿直線通過的有（    ）

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(zhì)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(jié)果粒子恰好從下板右邊緣飛進(jìn)磁場，然后又恰好從下板的左邊緣飛進(jìn)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(yīng)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(cè)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>>

同步練習(xí)冊答案