(17分)如圖所示，在xoy平面上，直線OM與x軸正方向夾角為45o，直線OM左側(cè)存在平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸負(fù)方向。直線OM右側(cè)存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電量為q，質(zhì)量為m帶正電的粒子（忽略重力）從原點(diǎn)O沿x軸正方向以速度vo射入磁場(chǎng)。此后，粒子穿過磁場(chǎng)與電場(chǎng)的邊界三次，恰好從電場(chǎng)中回到原點(diǎn)O。（粒子通過邊界時(shí)，其運(yùn)動(dòng)不受邊界的影響）

求： (1)粒子第一次在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度；
(3)粒子從O點(diǎn)射出至回到O點(diǎn)的時(shí)間。
(1)    (2)    （3）

試題分析：（1）根據(jù)向心力公式可得：
解得：
（2）粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：

粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)：
所以：；；
聯(lián)立解得：
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子從O點(diǎn)射出至回到O點(diǎn)的時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

圖為帶電微粒的速度選擇器示意圖，若使之正常工作，則以下敘述哪個(gè)是正確的（     ）

A．P1的電勢(shì)必須高于P2的電勢(shì)
B．從S2出來(lái)的只能是正電荷，不能是負(fù)電荷
C．如果把正常工作時(shí)的B和E的方向都改變?yōu)樵瓉?lái)的相反方向，選擇器同樣正常工作
D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和被選擇的速度v的大小應(yīng)滿足v=BE

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示，位于A板附近的放射源P連續(xù)釋放出質(zhì)量分別為m和2m、電荷量均為+q的a、b兩種粒子，它們從靜止開始經(jīng)極板A、B間電場(chǎng)加速后，沿中心軸線方向進(jìn)入平行極板M、N間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在位于磁場(chǎng)邊界上的熒光屏上并產(chǎn)生光斑(熒光屏的下端位于中心軸線上）.已知A、B問電壓為;極板M、N長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為，也板間電壓為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)的左邊界與中心軸線垂直.不計(jì)粒子的重力及其相互間的作用.求

(1)兩種粒子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度;
(2)兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度的正切值;
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熒光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑，求這兩個(gè)光斑間的距離.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直放置的平行帶電導(dǎo)體板A、B和水平放置的平行帶電導(dǎo)體板C、D，B板上有一小孔，從小孔射出的帶電粒子剛好可從C、D板間左上角切入C、D板間電場(chǎng)，已知C、D板間距離為d，長(zhǎng)為2d，  UAB=UCD=U>0，在C、D板右側(cè)存在有一個(gè)垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子由靜止從A板釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)至B板小孔后貼近C板進(jìn)入C、D板間，最后能進(jìn)入磁場(chǎng)中。帶電粒子的重力不計(jì)。求：

（1）帶電粒子從B板小孔射出時(shí)的速度大小v0;
（2）帶電粒子從C、D板射出時(shí)的速度v大小和方向；
（3）欲使帶電粒子不再返回至C、D板間，右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過5s線框被拉出磁場(chǎng)。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出過程中。

⑴求通過線框?qū)Ь�截面的電量及線框的電阻；
⑵寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
⑶已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖在xoy坐標(biāo)內(nèi)，在0≤x≤6m的區(qū)域存在以O(shè)N為界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2，磁場(chǎng)方向均垂直xoy平面，方向如圖，大小均為1T。在x＞6m的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為×104V/m。一帶正電的粒子（不計(jì)重力），其比荷q/m=1.0×104C/kg，從A板靜止出發(fā)，經(jīng)過加速電壓（電壓可調(diào)）加速后從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場(chǎng)B1。

（1）要使該帶電粒子經(jīng)過坐標(biāo)為（3，）的P點(diǎn)（P點(diǎn)在ON線上），求最大的加速電壓U0；
（2）滿足第（1）問加速電壓的條件下，粒子再次通過x軸時(shí)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離和速度大小；
（3）粒子從經(jīng)過O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，一束帶正電的粒子從圖示方向射入，穿過電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間的距離為，由此可知，打在兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量差上=___ _（均帶電量為q的正電荷）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）  如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示．現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點(diǎn)，以垂直于X軸的初速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好經(jīng)過y軸上的Q點(diǎn)且與y軸成450角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于X軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d（不計(jì)粒子的重力）求：

（1）Q點(diǎn)的坐標(biāo)；
（2）帶電粒子自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過X軸的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，串聯(lián)阻值為R的閉合電路中，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd存在一個(gè)方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加且變化率為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，abcd的電阻值也為R，其他電阻不計(jì)．電阻兩端又向右并聯(lián)一個(gè)平行板電容器．在靠近M板處由靜止釋放一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)過N板的小孔P進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知該圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為.求：

（1）電容器獲得的電壓；
（2）帶電粒子從小孔P射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（3）帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和它離開磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案