如圖甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上平放著相互平行、間距為0.1m的金屬板、,板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),方向水平向右. 在板右側(cè)平面內(nèi)存在如圖乙所示的交替變化的電磁場(chǎng). 以板小孔處為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,且規(guī)定沿方向?yàn)殡妶?chǎng)的正方向,豎直向下為磁場(chǎng)的正方向. 在點(diǎn)一質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C的帶正電的金屬小球由靜止釋放,設(shè)時(shí)刻金屬小球恰好以m/s的速度經(jīng)小孔進(jìn)入板右側(cè). 已知N/C、=0.2T. 求:

(1)、兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)在1s~2s內(nèi),金屬小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期;
(3) 前6s內(nèi)金屬小球運(yùn)動(dòng)至離軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)的位置坐標(biāo).(計(jì)算結(jié)果可以含
(1)2N/C(2)1s (3) ,

試題分析:(1)由動(dòng)能定理得 得2N/C
(2)0s~1s內(nèi),小球做類平拋運(yùn)動(dòng),在1s末軸方向山勻加速運(yùn)動(dòng)="2" m/s
合速度大小為=m/s
在1s~2s內(nèi),小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)半徑為, 則  得

(3)小球的軌跡如圖所示,

在5s末小球的坐標(biāo)為: m,m,此時(shí)速度為= m/s
方向與軸的夾角為,則
在5s~6s內(nèi),小球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為m
運(yùn)動(dòng)至圓周的最高點(diǎn)的坐標(biāo)為,
, 解得m ,  m
點(diǎn)評(píng):這類問題的關(guān)鍵在于能夠?qū)⒘W拥能壽E準(zhǔn)確無誤的畫出。通過類平拋運(yùn)動(dòng)得到解決問題的關(guān)鍵。通過軌跡找出求解的等式。
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

有三個(gè)質(zhì)量相等的分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的微粒,從極板左側(cè)中央以相同的水平初速度v先后垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入,分別落到極板A、B、C處,如圖所示,則下列說法正確的有

A.落在A處的微粒帶正電,B處的不帶電,C處的帶負(fù)電
B.三個(gè)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
C.三個(gè)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA<aB<aC
D.三個(gè)微粒到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能EkA>EkB>EkC

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

平行正對(duì)極板A、B間電壓為U0,兩極板中心處均開有小孔。平行正對(duì)極板C、D長(zhǎng)均為L(zhǎng),板間距離為d,與A、B垂直放置,B板中心小孔到C、D兩極板距離相等。現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無初速飄入A、B板間,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,恰好從D板的邊沿飛出。該粒子所受重力忽略不計(jì),板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。

(1)指出A、B、C、D四個(gè)極板中帶正電的兩個(gè)極板;
(2)求出粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大;
(3)求出C、D兩極板間的電壓。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶正電粒子以初速度垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,該粒子將(     )
A.向左偏轉(zhuǎn)B.向右偏轉(zhuǎn)
C.向紙外偏轉(zhuǎn)D.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計(jì)的帶電粒子,從A板的S點(diǎn)由靜止開始釋放,經(jīng)AB加速電場(chǎng)加速后,穿過中間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),再進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.已知AB間的電壓為U,MN極板間的電壓為2U,MN兩板間的距離和板長(zhǎng)均為L,磁場(chǎng)垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、有理想邊界.求:

(1)帶電粒子離開B板時(shí)速度v0的大;
(2)帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度v的大小與方向;
(3)要使帶電粒子最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出磁場(chǎng),磁場(chǎng)的寬度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,一帶負(fù)電的油滴,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速率v0射入水平的勻強(qiáng)電場(chǎng),v0的方向與電場(chǎng)方向成θ角,已知油滴質(zhì)量為m,測(cè)得它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí)的速率恰為v0,設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(xp,yp),則應(yīng)有(   )
A.xp>0B.xp<0C.xp=0D.條件不足,無法判定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

有一初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能從B板邊緣穿出電場(chǎng),設(shè)電子的電荷量為,質(zhì)量為m,(重力不計(jì))求:

(1)電子剛進(jìn)入平行金屬板時(shí)的初速度;
(2)平行金屬板的長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,金屬板長(zhǎng)L=2d, B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力.

(1)若在A、B板間加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大。
(2)若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高,其中T=,且粒子只在0~時(shí)間內(nèi)入射,則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下沿圖中曲線從J到K穿過   一勻強(qiáng)電場(chǎng),a、b、c、d為該電場(chǎng)的等勢(shì)面,其中有φabcd,若不計(jì)粒子的重力,可以確定(  )
A.粒子帶正電
B.從J到K粒子的電勢(shì)能增加
C.粒子帶負(fù)電
D.粒子從J到K運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變

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