如圖所示,在xoy平面內(nèi),第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向,在x軸的下方有勻強磁場,磁感強度大小為B,方向垂直于紙面向里,今有一個質(zhì)量為m,電荷量為e的電子(不計重力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場。經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸正方向成45o進入磁場,并能返回到原出發(fā)點P。求:

(1)作出電子運動軌跡的示意圖,并說明電子的運動情況。
(2)P點離坐標原點的距離h。
(3)電子從P點出發(fā)經(jīng)多長時間第一次返回P點?
附加題(本題共2小題,共20分。建議重點高中或理科優(yōu)秀的學生作答。各學?筛鶕(jù)本校實際情況酌情算分。)

(1)電子運動的軌跡示意圖如右圖所示,進入電場從P到A,做類平拋運動(或勻變速曲線運動);進入磁場從A到C再到D,做勻速圓周運動;離開磁場從D到P,做勻速直線運動。 (5分,其中圖2分)

(2)電子經(jīng)過A點的速度大。      (2分)
電子從P到A,由動能定理:      (2分)
求出                                         (1分)
(3)電子從P到A                         (1分) 
從A到C再到D,由洛侖茲力提供向心力,
,            (2分)  
從D到P的運動時間 :              (1分)
求出:                        (2分)

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?安徽模擬)如圖所示,在xoy平面上,直線OM與x軸正方向夾角為45°,直線OM左側(cè)存在平行y軸的勻強電場,方向沿y軸負方向.直線OM右側(cè)存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.一帶電量為q質(zhì)量為m帶正電的粒子(忽略重力)從原點O沿x軸正方向以速度vo射入磁場.此后,粒子穿過磁場與電場的邊界三次,恰好從電場中回到原點O.(粒子通過邊界時,其運動不受邊界的影響)試求:
(1)粒子第一次在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)勻強電場的強度;
(3)粒子從O點射出至回到O點的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強電場,y軸右側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小B1=
mv0
qL
、方向垂直紙面向外的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L,高度均為3L.質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標為(-2L,-
2
L)的A點以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過坐標為[0,-(
2
-1)L]的C點射入?yún)^(qū)域Ⅰ.粒子重力忽略不計.

(1)求勻強電場的電場強度大小E;
(2)求粒子離開區(qū)域Ⅰ時的位置坐標;
(3)要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場.試確定磁感應(yīng)強度B的大小范圍,并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?連云港二模)如圖所示,在xoy平面上,一個以原點O為中心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著一勻強磁場.磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于xoy平面向里.在O點處原來靜止著一個具有放射性的原子核--氮(
 
13
7
N),某時刻該核發(fā)生衰變,放出一個正電子和一個反沖核.已知正電子從O點射出時沿x軸正方向,而反沖核剛好不會離開磁場區(qū)域.不計重力影響和粒子間的相互作用.
(1)試寫出衰變方程;
(2)畫出正電子和反沖核的軌跡示意圖;
(3)求正電子離開磁場區(qū)域時的坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在xOy平面上,一個以原點O為圓心,半徑為4R的原型磁場區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場,磁場的方向垂直于紙面向里,在坐標(-2R,0)的A處靜止著一個具有放射性的原子核氮713N.某時刻該核發(fā)生衰變,放出一個正電子和一個反沖核,已知正電子從A處射出時速度方向垂直于x軸,且后來通過了y軸,而反沖核剛好不離開磁場區(qū)域.不計重力影響和離子間的相互作用.
(1)寫出衰變方程.
(2)求正電子做圓周運動的半徑.
(3)求正電子最后過y軸時的坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在xOy平面上,以y軸上點Ol為圓心,半徑為R=0.3m的圓形區(qū)域內(nèi),分布著一個方向垂直于xOy平面向里,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T的勻強磁場.一個比荷
q
m
=1.0×108C?kg-1的帶正電粒子,從磁場邊界上的原點O,以v=
3
×107m?s-1的初速度,沿不同方向射入磁場,粒子重力不計,求:
(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(2)粒子通過磁場空間的最長運動時間.

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同步練習冊答案