(9分) 如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板板長L＝1.4m，板距d＝30cm，兩板間有B＝1.25T、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在兩板上加如圖2所示的脈動(dòng)電壓。在t＝0時(shí)，質(zhì)量m＝2×10－15kg、電荷量q＝1×10－10C的正離子，以速度v0＝4×103m/s從兩板中間水平射入，試問：

(1)試通計(jì)算說明粒子在板間做什么運(yùn)動(dòng)？畫出其軌跡。
(2)粒子在場區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？
(1)見解析　(2)6.5×10－4s

試題分析： (1)在第一個(gè)10－4s，電場、磁場同時(shí)存在，離子受電場力、洛倫茲力分別為F＝qE＝q＝5×10－7N(方向向下)、f＝Bqv＝5×10－7N(方向向上)，離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)．位移為s＝v0t＝0.4m.
第二個(gè)10－4s內(nèi)，只有磁場，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，r＝＝6.4×10－2m＜，不會(huì)碰板，T＝≈1×10－4s，即正好在無電場時(shí)離子轉(zhuǎn)滿1周．
易知以后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，故軌跡如圖所示．

(2)因＝＝3.5，由圖可知離子在場區(qū)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)了3周，歷時(shí)t1＝3T＝3×10－4s；另有做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3.5×10－4s.
總時(shí)間t＝t1＋t2＝6.5×10－4s
點(diǎn)評：此類型的題目，綜合性較強(qiáng)，先進(jìn)行受力分析，然后判斷運(yùn)動(dòng)，在結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解題，難度系數(shù)偏難
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(jì)算題

（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AC和圓弧部分CB平滑連接，且圓弧軌道半徑R=0．3m，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中。一個(gè)帶正電的小球從斜軌道上高度h=0．8m的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m=0．2kg，電量為q=10-5C,小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)C時(shí)速度為8m/s，g取10m/s2，求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。
（2）小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對軌道的壓力（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖6所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法中不正確的是
　　
A．這離子必帶正電荷 B．A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度
C．離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大 D．離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。

求：（l）電場強(qiáng)度的大小
（2）粒子到達(dá)P2時(shí)的速度
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)為E，方向水平向右，把一個(gè)半徑為r的光滑絕緣環(huán)，豎直放置于場中，環(huán)面平行于電場線，環(huán)的頂點(diǎn)A穿有一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q(q>0)的空心小球，如圖所示，當(dāng)小球由靜止開始從A點(diǎn)下滑1/4圓周到B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)Νh(huán)的壓力大小為(    )
A．2mgB．qEC．2mg+qED．2mg+3qE

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿ab，其下端(b端)距地面高度h＝0.8 m．一質(zhì)量為1kg的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過b端的正下方c點(diǎn)處．(取b為零勢能點(diǎn)，g取10 m/s2)，求：

（1）小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向．
（2）小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能．
（3）小環(huán)從b到c運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能最小值．

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，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中。設(shè)小球電荷量不變，在小球由靜止下滑的過程中       (　 　)  
                                                 
A．小球加速度一直增大
B．小球速度一直增大，直到最后勻速
C．桿對小球的彈力一直減小
D．小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在該區(qū)域內(nèi)有場強(qiáng)E="12" N/C?方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場.一個(gè)質(zhì)量m=4×10-5 kg,電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒,在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí),撤去磁場,經(jīng)一段時(shí)間后,帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn).取g="10" m/s2,求:

(1)P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離;
(2)帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在圖所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中勻速直線穿過．設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說法正確的是
(　　)
A．若同時(shí)增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過
B．若同時(shí)減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過
C．若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子動(dòng)能一定減小
D．若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子的動(dòng)能有可能不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案