（18分）如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OP與x軸成θ角．不計(jì)重力的負(fù)電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點(diǎn)以初速度v0垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)，又垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)．求：

（1）電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小
（2）電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值
（1） （2） （3）

試題分析：

解：（1）設(shè)帶電粒子到達(dá)OP進(jìn)入磁場(chǎng)前的瞬時(shí)速度為v，有：       ①
（2）由動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做的功為：        ②
（3）設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：
       ③
依題意：           ④
有幾何關(guān)系：      ⑤
有：          ⑥     又：       ⑦
在y方向：        ⑧     聯(lián)立可得：       ⑨
（評(píng)分說(shuō)明：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨每式2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：計(jì)算題

如圖所示，abcd構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域，在ac連線(xiàn)的右下方存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向垂直于ad向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在?abc區(qū)域內(nèi)(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在?abc區(qū)域外、ac連線(xiàn)的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.現(xiàn)有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時(shí)從a點(diǎn)射出，粒子甲的初速度方向由a指向d，粒子乙的初速度方向由a指向c，當(dāng)乙經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，剛好與只在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的甲相遇.若空間為真空，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力，忽略粒子運(yùn)動(dòng)對(duì)電、磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響。求：

（1）甲的速率v甲和甲從a到c經(jīng)歷的時(shí)間t。
（2）乙的速率v乙和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿(mǎn)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

(20分)靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線(xiàn)通過(guò)靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，已知圓弧虛線(xiàn)的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示：離子質(zhì)量為m、電荷量為q；=a、=1.5a，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)。
(1)求加速電場(chǎng)的電壓U；
(2)若離子能最終打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

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，Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）．求：

（1）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求場(chǎng)強(qiáng)E1；
（2）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，使小球沿Ox軸做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求E2的大小；
（3）若在整個(gè)空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3，使E3＝3E1，求該小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O拋出后，經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)y的表達(dá)式．

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，在兩條平行的虛線(xiàn)內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線(xiàn)相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計(jì)），以垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向的初速度v0射入電場(chǎng)中，v0方向的延長(zhǎng)線(xiàn)與屏的交點(diǎn)為O.試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；
（2）粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；
（3）粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：應(yīng)用設(shè)計(jì)題

如圖所示，兩條間距l(xiāng)＝1 m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R＝4 Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1＝B2＝0.5 T．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m＝0.1 kg，電阻均為r＝4 Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知t＝0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng)(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng))，ab棒受到F＝0.6－0.2t(N)沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．

(1)求流過(guò)ab棒的電流Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；
(2)分析并說(shuō)明cd棒在磁場(chǎng)B2中做何種運(yùn)動(dòng)；
(3)t＝0時(shí)刻起，1 s內(nèi)通過(guò)cd棒的電荷量q為多少？
(4)若t＝0時(shí)刻起，1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W＝16 J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30º，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計(jì)。

求：⑴帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1；
⑵偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2；
⑶為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場(chǎng)并剛好能沿ab直線(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（   ）
A．微粒一定帶負(fù)電B．微粒動(dòng)能一定減小
C．微粒的電勢(shì)能一定增加D．微粒的機(jī)械能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，電壓的大小為U0，周期為T(mén)0。在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在t=時(shí)刻通過(guò)S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。(不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場(chǎng))

(1)求粒子到達(dá)S2時(shí)的速度大小v
(2)為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿(mǎn)足的條件；
(3)若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=T0時(shí)刻再次到達(dá)S1，而再次進(jìn)入電場(chǎng)被加速，求該過(guò)程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案