(20分)如圖在xOy坐標(biāo)系第Ⅰ象限,磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B="1.0T" ;電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E=N/C。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-7kg,電荷量q=2.0×10-6C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動(dòng)。0.10s后改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向,帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2。求:

(1)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0大小和方向;
(2)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開第Ⅰ象限,x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件?
(1)速度v0大小2 m/s,方向斜向上與x軸夾角為60°
(2)E=1.0N/C 方向豎直向上(3)x軸上入射P點(diǎn)離O點(diǎn)距離至少為0.27 m
(1)如圖粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)速度v0與x軸夾角為θ,依題意得:粒子合力為零。①(1分)

重力mg=2.0×10-6N,電場(chǎng)力F=Eq=2×10-6N
洛倫茲力="4." 0×10-6N  ②(3分)
由f=qvB得  v0="2" m/s             ③(2分)
=  θ=60°             ④(2分)
速度v0大小2 m/s,方向斜向上與x軸夾角為60°
(2) 帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力F必須與重力平衡,洛倫茲力提供向心力。故電場(chǎng)強(qiáng)度,⑤(3分)
方向豎直向上;⑥(2分)
(3) 如圖帶電粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好未離開第1象限,

圓弧左邊與y軸相切N點(diǎn);     ⑦(2分)
PQ勻速直線運(yùn)動(dòng),PQ=v0t="0.2" m    ⑧(1分)
洛倫茲力提供向心力, ⑨(1分)
整理并代入數(shù)據(jù)得R=" 0.2" m                     ⑩(1分)
由幾何知識(shí)得OP="R+Rsin60°-" PQcos60°="0.27" m    ⑾(1分)
x軸上入射P點(diǎn)離O點(diǎn)距離至少為0.27 m         ⑿(1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線所示的區(qū)域內(nèi),有方向垂直于畫面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從邊緣A處有一束速度各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場(chǎng),這些質(zhì)子在磁場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中,錯(cuò)誤的是(      )
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),其軌跡越長(zhǎng)
B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短的,射出磁場(chǎng)的速率越小。
C.在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越小的,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短。
D.所有質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一束電子(電量為e)以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子穿出磁場(chǎng)的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°,(電子重力忽略不計(jì))

求:(1)電子的質(zhì)量是多少?
(2)穿過磁場(chǎng)的時(shí)間是多少? 
(3)若改變初速度大小,使電子剛好不能從A邊射出,則此時(shí)速度v是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(新題快遞)如圖所示,寬h=2 cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的縱向范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一群正粒子從O點(diǎn)以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場(chǎng).若粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r均為5 cm,不計(jì)粒子的重力,則(  )
A.右邊界:-4 cm<y<4 cm內(nèi)有粒子射出
B.右邊界:y>4 cm和y<-4 cm內(nèi)有粒子射出
C.左邊界:y>8 cm內(nèi)有粒子射出
D.左邊界:0<y<8 cm內(nèi)有粒子射出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關(guān)于y軸對(duì)稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)OA上的M點(diǎn),且此時(shí)速度與OA垂直。已知M到原點(diǎn)O的距離OM = a,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點(diǎn),M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)問中的最小值時(shí),且該磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度并不嚴(yán)格與OA垂直,成散射狀,散射角為,但速度大小均相同,如圖所示,求所有粒子經(jīng)過OB時(shí)的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=10cm.求:(不計(jì)重力)

(1)帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離d多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在正方形空腔內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子以不同的速率從a孔垂直磁場(chǎng)方向平行于ab邊射入磁場(chǎng),將從c孔射出的電子與從d孔射出的電子相比較(   )
A.速率之比=2:l
B.速率之比=1:1
C.周期之比=1:1
D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì)),沿著垂直磁場(chǎng)邊界方向,在a點(diǎn)射入磁感強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子速度方向和B垂直,粒子從b 點(diǎn)射出磁場(chǎng),出射點(diǎn)與入射點(diǎn)a的豎直距離為.則.以下說法正確的是:(  )

A.此粒子一定帶負(fù)電;
B.粒子經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能不變
C.帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速率為
D.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑等于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)用磁聚焦法測(cè)比荷的裝置如圖所示.在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔射出.接著電子進(jìn)入平行板電容器C,電容器兩極板間加有不大的交變電場(chǎng),使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場(chǎng),電容器和熒光屏間的距離為L(zhǎng),電子經(jīng)過磁場(chǎng)后打在熒光屏上,將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí),熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最。
(1)若平行板電容器C的板長(zhǎng)為,求電子經(jīng)過電容器和磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間之比;
(2)用U、B、L表示出電子的比荷;
(3)在磁場(chǎng)區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為,方向與磁場(chǎng)方向相反,若保持U、L和磁場(chǎng)方向不變,調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,仍使電子在熒光屏上聚焦,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么?

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