(18分)如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以的速度射入磁場區(qū)域,從對角線AC的中點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域。

(1)判斷磁場的方向并求出磁感強(qiáng)度B的大小。
(2)討論電場強(qiáng)度E在不同取值時(shí),帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

(1)方向垂直紙面向里,;(2)(i)當(dāng)時(shí),;(ii)當(dāng)時(shí),

解析試題分析:(1)根據(jù)左手定則,可以判斷磁場方向垂直紙面向里。  (2分)
設(shè)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為r,有:    ①
依題意,    ②
聯(lián)立,解得:    ③
(2)設(shè)帶電粒子恰好從D點(diǎn)離開電場時(shí)對應(yīng)的電場強(qiáng)度為E0,則有:
   ④
     ⑤
得:   ⑥
討論:(i)當(dāng)時(shí),粒子從DC邊離開電場,此時(shí)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1
    ⑦
(ii)當(dāng)時(shí),粒子從AD邊離開電場,此時(shí)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2。
有:     ⑧
得:     ⑨
評分說明:判斷磁場方向及①②③④⑤⑥正確各給2分;討論(i)、(ii)每項(xiàng)正確給2分
考點(diǎn):帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)

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(jì)算題

“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10cm,它們之間相互作用力大小為9×10-4N,當(dāng)它們合在一起時(shí),成為一個(gè)帶電量為3×10-8C的點(diǎn)電荷,問原來兩電荷的帶電量各為多少?”某同學(xué)求解如下:
根據(jù)電荷守恒定律:q1+q2=3×10—8C= ①
根據(jù)庫侖定律:q1 q2=
以q2=b/q1代人①式得:
解得:
根號中的數(shù)值小于0,經(jīng)檢查,運(yùn)算無誤,試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì)),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。求:

(1)電子穿過A板時(shí)的速度大小;
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)垂直于板面方向偏移的距離;
(3)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時(shí)開始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

(1)求電荷進(jìn)入磁場時(shí)的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離;
(3)如果在P點(diǎn)右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)將電量q1=+1.0×10-8C的點(diǎn)電荷,在A點(diǎn)時(shí)所受電場力大小是2.0×10-5N。將它從零電勢O點(diǎn)處移到電場中A點(diǎn)時(shí),需克服電場力做功2.0×10-6J.求:
(1)A點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大。
(2)電勢差UAO
(3)若將q1換成q2=-2.0×10-8C的點(diǎn)電荷,求q2從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)過程中q2所受電場力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,兩平行金屬板間距為d,電勢差為U,板間電場可視為勻強(qiáng)電場;金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,由靜止開始從正極板出發(fā),經(jīng)電場加速后射出,并進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響,求:

(1)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大;
(2)粒子從電場射出時(shí)速度ν的大;
(3)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限虛線左側(cè)有方向沿y軸負(fù)方向的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,第三象限內(nèi)充滿著垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在電場區(qū)域內(nèi)有一動(dòng)點(diǎn)P,當(dāng)質(zhì)量為m電量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以大小為的初速度開始運(yùn)動(dòng),粒子能從O點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場。(不計(jì)粒子重力)

(1)求P點(diǎn)的坐標(biāo)x,y滿足的關(guān)系;
(2)若當(dāng)P點(diǎn)位于電場的右邊界時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度大小為2。求第三象限內(nèi)粒子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢E="6" V,內(nèi)阻r=1。D為直流電動(dòng)機(jī),其線圈電阻R=2,限流電阻R′=3。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表示數(shù)為0.3 V.則電動(dòng)機(jī)的輸出功率是(     )

A.0.56W B.0.54W C.0.57W D.0.60W

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

為了描繪標(biāo)有“3V,0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線,要求燈泡電壓能從零開始變化.所給器材如下:

A.電流表(0~200mA,內(nèi)阻0.5Ω)  
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻5kΩ)        
D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻50kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω,0.5A)     
F.滑動(dòng)變阻器(0~1kΩ,0.1A)
G.電源(3V)                     
H.電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干.
(1)為了完成上述實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的儀器是________________.
(2)在右側(cè)方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

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