如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y＜0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xOy平面向外．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y＝b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＝2b處的P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝－2b處的P3點，不計粒子重力．求：

(1)電場強度的大小；
(2)粒子到達P2時速度的大小和方向；
(3)磁感應(yīng)強度的大小．
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子在電場、磁場運動的軌跡如圖所示，設(shè)粒子從到的時間為t,電場強度大小為E，粒子在電場中的加速度為a,由牛頓第二定律及運動學(xué)公式有，，解得

(2)粒子到達時速度沿x方向的分量仍為  以表示速度沿y軸方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x軸的夾角，則有， ， 。。  
(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B，在洛侖茲力作用下粒子作勻速圓周運動，由牛頓第二定律有
r是圓周的半徑，此圓周與x軸和y軸的交點分別為、，因為，，由幾何關(guān)系可知，連線為圓軌道的直徑，由上此可求得，
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

（16分）如圖所示，平行板電容器上板M帶正電，兩板間電壓恒為U，極板長為（1+）d，板間距離為2d，在兩板間有一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場邊界與兩板及右側(cè)邊緣線相切，P點是磁場邊界與下板N的切點，磁場方向垂直于紙面向里，現(xiàn)有一帶電微粒從板的左側(cè)進入磁場，若微粒從兩板的正中間以大小為v0水平速度進入板間電場，恰做勻速直線運動，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后打在P點。

（1）判斷微粒的帶電性質(zhì)并求其電荷量與質(zhì)量的比值；
（2）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
（3）若帶電微粒從M板左側(cè)邊緣沿正對磁場圓心的方向射入板間電場，要使微粒不與兩板相碰并從極板左側(cè)射出，求微粒入射速度的大小范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶正電荷的物塊在水平電場E＝kt(t為時間，k為大于零的常數(shù))的作用下被壓在絕緣的豎直墻面上．若電場空間和墻面均足夠大，從t＝0時刻開始，物塊所受的摩擦力的大小Ff隨時間t變化的關(guān)系圖是(　　)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（11分）如圖所示，紙平面內(nèi)一帶電粒子以某一速度做直線運動，一段時間后進入一垂直于紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后從上板邊緣平行于板面進入兩面平行的金屬板間，兩金屬板帶等量異種電荷，粒子在兩板間經(jīng)偏轉(zhuǎn)后恰從下板右邊緣飛出。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，其重力不計，粒子進入磁場前的速度方向與帶電板成θ=60°角。勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，帶電板板長為L，板間距為d，板間電壓為U。試解答：

（1）上金屬板帶什么電？
（2）粒子剛進入金屬板時速度為多大？
（3）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界，三個區(qū)域的寬度相同，長度足夠大，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)分別存在垂直紙面向外和向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強電場．一群速率不同的帶正電的某種粒子，從邊界aa′上的O處，沿著與Oa成30°角的方向射入Ⅰ區(qū)．速率小于某一值的粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)運動時間均為t0；速率為v0的粒子在Ⅰ區(qū)運動后進入Ⅱ區(qū)．已知Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度的大小為B，Ⅱ區(qū)的電場強度大小為2Bv0，不計粒子重力．求：

(1)該種粒子的比荷；
(2)區(qū)域Ⅰ的寬度d；
(3)速率為v0的粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)運動的初、末位置間的電勢差U；
(4)要使速率為v0的粒子進入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū)，Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強度B′的大小范圍應(yīng)為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分) 在直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強磁場和勻強電場，電場強度為E、磁感應(yīng)強度為；現(xiàn)在第三象限中從P點以初速度沿x軸方向發(fā)射質(zhì)量為，帶的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標(biāo)原點O射入磁場。

（1）已知P點的縱坐標(biāo)為，試求P點的橫坐標(biāo)x；
（2）若離子經(jīng)O點射入磁場時的速度為2，試求離子在磁場中運動的時間及磁場出射點距O點的距離d。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在虛線所圍的矩形區(qū)域內(nèi)，同時存在場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。已知從左方水平射入的電子，穿過該區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，重力可忽略不計，則在這個區(qū)域中的E和B的方向不可能的是
A．E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相同
B．E和B都沿水平方向，并與電子運動方向相反
C．E豎直向上，B垂直于紙面向外
D．E豎直向上，B垂直于紙面向里

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強電場，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運動。當(dāng)微粒到達點Q（0，-l）的瞬間，撤去電場同時加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度的大小，該磁場有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求：

（1）勻強電場的場強E的大��；
（2）撤去電場加上磁場的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；
（3）欲使微粒不從磁場下邊界穿出，該磁場下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運動，經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的最小的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。電場強度大小為E，方向豎直向上。當(dāng)粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002801883344.png" style="vertical-align:middle;" />倍。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為g，重力不計。粒子進入磁場前的速度如圖與水平方向成θ＝60°角。求：

（1）粒子帶什么性質(zhì)的電荷；
（2）粒子在磁場中運動時速度多大；
（3）該最小的圓形磁場區(qū)域的面積為多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案