如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等. 有一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直x軸,從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好與y軸成45°角射出電場(chǎng),再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng).已知OP之間的距離為d,則帶電粒子(    )
A.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
B.在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
C.自進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為
D.自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過x軸的時(shí)間為
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試題分析:帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),出電場(chǎng)時(shí)與y軸成45°角,則水平速度與豎直速度相等,則由水平方向,故A選項(xiàng)正確;豎直方向的位移:y=v0t=2d,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng),如圖所示,由幾何關(guān)系可求出粒子的半徑,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律知,,解得,粒子垂直進(jìn)入下面磁場(chǎng)中繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又垂直x軸出磁場(chǎng),粒子自進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為,選項(xiàng)C選項(xiàng)錯(cuò)誤,自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過x軸的時(shí)間為,故選項(xiàng)D正確。本題的解題關(guān)鍵是畫出運(yùn)動(dòng)的示意圖。
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:計(jì)算題

(22分)如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系中,直線MN與y軸成30o角,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0),在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi),存在垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅳ象限區(qū)域內(nèi)存在沿y軸,正方向、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點(diǎn)為Q,電子束以相同的速度v0從y軸上0y2a的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。已知從y=2a點(diǎn)射入的電子在磁場(chǎng)中軌跡恰好經(jīng)過O點(diǎn),忽略電子間的相互作用,不計(jì)電子的重力。求:
(1)電子的比荷
(2)電子離開磁場(chǎng)垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)的位置的范圍;
(3)從y軸哪個(gè)位置進(jìn)入電場(chǎng)的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板,板高h(yuǎn)="3" m,與板等高處有一水平放置的小籃筐,筐口的中心距擋板s="1" m。整個(gè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,而勻強(qiáng)電場(chǎng)未在圖中畫出;質(zhì)量m=1×10-3kg、電量q=﹣1×10-3C的帶電小球(視為質(zhì)點(diǎn)),自擋板下端的左側(cè)以某一水平速度v0開始向左運(yùn)動(dòng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若小球與檔板相碰后以原速率彈回,且碰撞時(shí)間不計(jì),碰撞時(shí)電量不變,小球最后都能從筐口的中心處落入筐中。(g取10m/s2,可能會(huì)用到三角函數(shù)值sin37°=0.6,cos37°=0.8)。試求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向;
(2)小球運(yùn)動(dòng)的可能最大速率;
(3)小球運(yùn)動(dòng)的可能最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷的物塊在水平電場(chǎng)E=kt(t為時(shí)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(chǎng)空間和墻面均足夠大,從t=0時(shí)刻開始,物塊所受的摩擦力的大小Ff隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域豎直軸與水平軸分別為PQ和MN,O為圓心?臻g存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。正點(diǎn)電荷以相同速率v沿各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域,從圓周上不同點(diǎn)離開,其中從C點(diǎn)離開時(shí)動(dòng)能最大。則以下判斷正確的是:
A.從B點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最小
B.從P點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最小
C.從N點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的速率為v
D.到達(dá)M點(diǎn)的粒子電勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)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(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出磁場(chǎng)區(qū)域),粒子飛出磁場(chǎng)后從上板邊緣平行于板面進(jìn)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(jì),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前的速度方向與帶電板成θ=60°角。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電板板長(zhǎng)為L(zhǎng),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(jìn)入金屬板時(shí)速度為多大?
(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界,三個(gè)區(qū)域的寬度相同,長(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).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(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t0;速率為v0的粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入Ⅱ區(qū).已知Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Bv0,不計(jì)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(yùn)動(dòng)的初、末位置間的電勢(shì)差U;
(4)要使速率為v0的粒子進(jìn)入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū),Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小范圍應(yīng)為多少?

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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(shí)存在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從左方水平射入的電子,穿過該區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn),重力可忽略不計(jì),則在這個(gè)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(yùn)動(dòng)方向相同
B.E和B都沿水平方向,并與電子運(yùn)動(dòng)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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖14所示,在坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里;第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限,經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-2),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0),不計(jì)粒子重力。求:

(1)求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小。
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B,粒子將以垂直y軸的方向經(jīng)H點(diǎn)進(jìn)入第二象限,求B的大小及H點(diǎn)的坐標(biāo)值;
(3)求粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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