在水平光滑的絕緣桌面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,將第I、第II象限合稱(chēng)為區(qū)域一,第III、IV象限合稱(chēng)為區(qū)域二,其中一個(gè)區(qū)域內(nèi)有大小、方向均未標(biāo)明的勻強(qiáng)電場(chǎng),另一個(gè)區(qū)域內(nèi)有大小為  2×10-2T、方向垂直于水平桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).把一個(gè)比荷為=2×108C/kg的正電荷從坐標(biāo)為(0,-1)的A點(diǎn)處由靜止釋放,電荷以一定的速度沿直線AC運(yùn)動(dòng)并從坐標(biāo)為(1,0)的C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到區(qū)域二(重力不計(jì))。
(1)指出哪個(gè)區(qū)域是電場(chǎng)、哪個(gè)區(qū)域是磁場(chǎng)以及電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向;
(2)求電荷在磁場(chǎng)里作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(3)求從釋放到第二次經(jīng)過(guò)x軸電荷運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
(1)區(qū)域一是磁場(chǎng),方向垂直紙面向里。區(qū)域二是電場(chǎng),方向由A指向C。 (4分)
(2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,電荷從C點(diǎn)進(jìn)入
區(qū)域I的速度為v。
電荷從A到C做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),
且過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸正方向成45°角,   (1分)
AC間距離,則:                    (1分)
 …………①                           (1分)
 …………②                        (1分)
電荷進(jìn)入?yún)^(qū)域I后,在洛侖茲力的作用下做
勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,則:

  ………………③                (2分)
由題意及幾何關(guān)系:  …………④    (1分)
由①②③④可得:           (1分)
(3)由A到C得,                 (1分)
代入數(shù)據(jù)得t1=                   (1分)
由C到O得,                    (1分)
代入數(shù)據(jù)得           (1分)
所以      (1分)
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

如圖9所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣塑料板靜止在光滑水平面上。在塑料板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量為+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣塑料板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)對(duì)塑料板施加方向水平向左、大小為0.6N的恒力,g取10 m/s2,則
A.塑料板和滑塊始終一直做加速度為2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
B.最終塑料板做加速度為3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),滑塊做速度為6 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)
C.滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3.0s
D.塑料板施加給滑塊的摩擦力對(duì)滑塊的沖量大小為1N.S

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一帶正電的粒子帶電量為q,質(zhì)量為m。從靜止開(kāi)始經(jīng)一電壓U1=100V的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入一電壓U2=40V的平行板電場(chǎng),平行板長(zhǎng)L=0.2m,間距d=1cm。在平行板區(qū)域同時(shí)存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T。粒子穿過(guò)平行板后進(jìn)入另一垂直向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,寬度D=0.1m。最后從此磁場(chǎng)的右邊界以
60°穿出(如圖所示)。已知粒子的比荷為,忽略粒子重力及阻力的影響。
(1)求粒子進(jìn)入平行板電場(chǎng)時(shí)的速度大;
(2)求有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。
(3)求粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)所用時(shí)間。(保留一位有效數(shù)字)

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,離子源產(chǎn)生的初速度為零、帶電量均為、質(zhì)量不同的正離子,被電壓為的加速電場(chǎng)加速后勻速通過(guò)準(zhǔn)直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),平行板間的電壓為.偏轉(zhuǎn)后通過(guò)極板上的小孔離開(kāi)電場(chǎng).經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng),垂直于邊界進(jìn)入磁感強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知.(忽略粒子所受重力)
(1)試求質(zhì)量為的正離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)若質(zhì)量為的正離子恰好垂直打在的中點(diǎn)處,試求能打在邊上的正離子的質(zhì)量范圍.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如下圖所示,水平放置的平行金屬板AB間距為d,兩板間電勢(shì)差為U,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B。今有一帶電粒子在AB間豎直平面內(nèi)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則帶電粒子轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_________時(shí)針,速率為_(kāi)_______。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

平面內(nèi),第Ⅲ象限的直線是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界,軸負(fù)方向成角.在的左側(cè)空間存在著沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,在的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,如圖所示.一不計(jì)重力的帶負(fù)電微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸負(fù)方向以的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),已知微粒的電荷量,質(zhì)量為,求:
(1)帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo).
(2)帶電微粒由坐標(biāo)原點(diǎn)釋放到最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
(3)帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里,F(xiàn)將一個(gè)帶正電的金屬小球從M點(diǎn)以初速度v0水平拋出,小球著地時(shí)的速度為v1,在空中的飛行時(shí)間為t1。若將磁場(chǎng)撤除,其它條件均不變,那么小球著地時(shí)的速度為v2,在空中飛行的時(shí)間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計(jì),則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較,以下判斷正確的是
 
A.v1>v2,t1>t2B.v1<v2,t1<t2
C.v1=v2,t1<t2D.v1=v2,t1>t2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15)如圖所示,坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),Y軸為兩種場(chǎng)的分界面,圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-L,0)處,以初速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),且已知L = (重力不計(jì)),試求:使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中,磁場(chǎng)的寬度d 應(yīng)滿足的條件.

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,x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里、大小為B,x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,方向與y軸的夾角且斜向上方.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,以速度y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,該離子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為.不計(jì)離子的重力,設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大.
求:

 

 
 
 

小題1:C點(diǎn)的坐標(biāo).
小題2:離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案