如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,在x軸的下方L處存在一個(gè)處置紙面向外的單邊界勻強(qiáng)磁場。今有一個(gè)電量為+q、質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)處以速度V0水平射入電場,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處飛出,運(yùn)動一段時(shí)間之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,并在磁場中經(jīng)過P點(diǎn)()。求:

(1)平行板間的電場強(qiáng)度的大;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時(shí)間。

(1) ,(2) ,(3)

解析試題分析:(1)電場中,類平拋。
水平: 
豎直:  
且:   
聯(lián)立得:(1分)

(2)飛出電場瞬間豎直速度 
 
(2分)
粒子進(jìn)入以450進(jìn)入磁場,軌跡如圖示。
由幾何關(guān)系可得:(2分)
(2分)
(3)由(1)可知電場中運(yùn)動時(shí)間: (不計(jì)分)
出電場到磁場勻速直線運(yùn)動用時(shí):(2分)
磁場中用時(shí):(2分)
總用時(shí):(2分)
考點(diǎn):電場和磁場的復(fù)合場。

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

(12分)如圖,在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處,以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限,如果電場和磁場同時(shí)存在,小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動,并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開磁場。如果只撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限,仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場。求:

(1)小球從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個(gè)矩形,求這一范圍的最小面積。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,在0≤x≤d的空間,存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場,方向垂直xOy平面向里。y軸上P點(diǎn)有一小孔,可以向y軸右側(cè)垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內(nèi)變化的帶負(fù)電的粒子。已知θ=450時(shí),粒子恰好從磁場右邊界與P點(diǎn)等高的Q點(diǎn)射出磁場,不計(jì)重力及粒子間的相互作用。求:

(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)若θ=300,粒子射出磁場時(shí)與磁場邊界的夾角(可用三角函數(shù)、根式表示);
(3)能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積(可用根式表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在以等邊三角形abc為邊界的區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,磁場方向垂直于abc平面向里。其中等邊三角形邊長L=m,P、Q分別是ac、bc的中點(diǎn)。一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從ab邊中點(diǎn)O沿Oc方向以速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動,從c點(diǎn)射出。

(1)求電場強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)過t=0.5s恰好從區(qū)域的邊界中點(diǎn)Q射出。求粒子比荷q/m的大;
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點(diǎn)同方向射入,且恰好也從區(qū)域的邊界另一中點(diǎn)P射出,求粒子速度v的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x>0的空間里有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)的大小為E,一個(gè)帶正電的小球經(jīng)過圖中的x軸上的A點(diǎn),沿著與水平方向成= 300角的斜向下直線做勻速運(yùn)動,經(jīng)過y軸上的B點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域,要使小球進(jìn)入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,需在x<0區(qū)域另加一勻強(qiáng)電場,若帶電小球做圓周運(yùn)動通過x軸上的C點(diǎn),且,設(shè)重力加速度為g,求:

(1)小球運(yùn)動速率的大。
(2)在x<0的區(qū)域所加電場大小和方向;
(3)小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時(shí)間及的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如左圖所示,x≥0的區(qū)域內(nèi)有如右圖所示大小不變、方向隨時(shí)間周期性變化的磁場,磁場方向垂直紙面向外時(shí)為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運(yùn)動一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,a),此時(shí)粒子的速度方向與延長線的夾角為30°.粒子在這過程中只受磁場力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。
(2)說明在OP間運(yùn)動的時(shí)間跟所加磁場的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運(yùn)動。
(3)若B為未知量,那么所加磁場的變化周期T、磁感強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運(yùn)動?(寫出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達(dá)式)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子,從A點(diǎn)射入寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN、PQ為該磁場的邊界線,磁場方向垂直于紙面向里,帶電粒子射入時(shí)的初速度方向與下邊界成θ=45°,且粒子恰好沒有從MN邊界射出,不計(jì)粒子所受重力,求該帶電粒子初速度v0。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外,正方形金屬框電阻為R,邊長為l,自線框從左邊界進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí),在外力作用下由靜止開始,以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域,t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場.規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向,外力大小為F,線框中電功率的瞬時(shí)值為P,通過線框橫截面的電荷量為q,其中P-t圖像為拋物線,則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平面上放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌,其上面擱置兩根可在導(dǎo)軌上自由滑動的金屬棒ab 和cd,現(xiàn)有一條形磁鐵豎直插入ab 和cd 棒之間,則ab 和cd 棒的運(yùn)動情況是

A.相互靠近 B.相互排斥 
C.兩棒都向左方運(yùn)動 D.兩棒都向右方運(yùn)動 

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同步練習(xí)冊答案