(18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)向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為V0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點.不計重力.求:

(1)電場強(qiáng)度的大小.
(2)粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
(1)(2),θ=450(3)
(1)粒子在電場、磁場中運(yùn)動的軌跡如圖所示.設(shè)粒子從P1到P2的時間為t,電場強(qiáng)度的大小為E,粒子在電場中的加速度為a,
由牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式有:qE=ma, V0t=2h, h=at2/2    (3分)
由以上三式求得:    (2分)
(2)粒子到達(dá)P2時速度沿x方向的分量仍為V0,,以V1表示速度沿y方向分量的大小,V表示速度的大小,θ表示速度和x軸的夾角,
則有:V12=2ah,  V=,  tanθ=V1/V0  (3分)
由以上三式可求得:,θ=450     (2分)
(2)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,
設(shè)r是圓周的半徑,由牛頓第二定律可得:BqV=mV2/r       (2分)
此圓周與x軸和y軸的交點分別為P2、P3.因為OP2=OP3,θ=450,由幾何關(guān)系可知,連線P2P3為圓軌道的直徑,由此可求得    (3分)
由以上各式可求得  (3分)
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:計算題

在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如下圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下,

問:(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,在y軸左側(cè)有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向與x軸平行且沿x軸正向,在y軸右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,F(xiàn)將一擋板放在第一象限內(nèi),其與x、y軸的交點M、N到坐標(biāo)原點的距離均為2L。有一質(zhì)量為m電荷量為+q的粒子在第二象限內(nèi)從距x軸為L、y軸為4L的P點由靜止釋放(不計重力),粒子與擋板碰后電荷量不變,速度大小不變方向變?yōu)檠貀軸正向,當(dāng)粒子第一次到達(dá)y軸時電場消失。求:

(1)粒子第一次到達(dá)y軸時距坐標(biāo)原點多遠(yuǎn)?
(2)若使粒子再次打到檔板上,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的取值范圍?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子以速度v沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域.C、B均為該正方形兩邊的中點,如圖13所示,不計粒子的重力.當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場E時,粒子從A點飛出,所用時間為t1;當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時,粒子也從A點飛出,所用時間為t2,下列說法正確的是(  )

A.t1<t2               B.t1>t2                                                          
C.v              D.v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落,進(jìn)入一個互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場強(qiáng)度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動,則圓周運(yùn)動的半徑r為   (  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2010年高考廣東理綜卷)如圖甲所示,左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置,由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤N1、N2構(gòu)成,兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直,相距為L,盤上各開一狹縫,兩狹縫夾角θ可調(diào)(如圖乙);右為水平放置的長為d的感光板,板的正上方有一勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1,能通過N2的粒子經(jīng)O點垂直進(jìn)入磁場,O到感光板的距離為,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,不計重力.

(1)若兩狹縫平行且盤靜止(如圖丙),某一粒子進(jìn)入磁場后,豎直向下打在感光板中心點M上,求該粒子在磁場中運(yùn)動的時間t;
(2)若兩狹縫夾角為θ0,盤勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如圖乙,要使穿過N1N2的粒子均打到感光板P1P2連線上,試分析盤轉(zhuǎn)動角速度ω的取值范圍.(設(shè)通過N1的所有粒子在盤旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)都能到達(dá)N2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011·黃岡模擬)如圖所示,空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場方向豎直向上,勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里.有一內(nèi)壁光滑、底部有帶正電小球的試管.在水平拉力F
作用下,試管向右勻速運(yùn)動,帶電小球能從試管口處飛出.已知小球質(zhì)量為m,帶電量為q,場強(qiáng)大小為關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運(yùn)動,下列說法中正確的是(   )
A.洛倫茲力對小球不做功
B.洛倫茲力對小球做正功
C.小球的運(yùn)動軌跡是一條拋物線
D.維持試管勻速運(yùn)動的拉力F應(yīng)逐漸增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,在xOy平面第一象限整個區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場,電場方向平行y軸向下.在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場,左邊界為y軸,右邊界為的直線,磁場方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射人勻強(qiáng)電場,在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成450角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場.已知OQ=l,不計粒子重力.求:

(1)P點的縱坐標(biāo);
(2)要使粒子能再次進(jìn)入電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,長度為l的絕緣輕桿一端可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,整個裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度E=,F(xiàn)將小球從最低點A處由靜止釋放,則輕桿可以轉(zhuǎn)過的最大角度為_____________。若在輕桿的中點施加一個始終垂直于桿的作用力F,F(xiàn)的大小始終保持為2mg,將小球從圖中的B處由靜止釋放后,作用力F的最大功率Pm=_____________。

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