一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng),如圖,AB與電場(chǎng)線夾角θ=30°,已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)求:

(1)說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說(shuō)明理由.
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?
(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少?

(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng),兩力在垂直AB方向上的分力應(yīng)等大反向,由此可以判知電場(chǎng)力水平向左,微粒受到的合力方向由B指向A,,與初速度相反,做勻減速運(yùn)動(dòng)。(2)   場(chǎng)強(qiáng)的方向與受力分析相同,水平向左。(3)2.8m/s

解析試題分析:(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng),兩力在垂直AB方向上的分力應(yīng)等大反向,由此可以判知電場(chǎng)力水平向左,微粒受到的合力方向由B指向A,,與初速度相反,做勻減速運(yùn)動(dòng)。
(2)在垂直于直線方向有:
解得:,
場(chǎng)強(qiáng)的方向與受力分析相同,水平向左
(3)微粒由A到B到B速度剛好為零時(shí),A點(diǎn)的速度最小,根據(jù)動(dòng)能定理,
代入數(shù)據(jù)得:vB=2.8m/s
考點(diǎn):本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板,它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 一個(gè)電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)到達(dá)P點(diǎn). 經(jīng)測(cè)量P、O間的距離為l,不計(jì)帶電粒子受到的重力. 求:

(1)帶電粒子所受洛倫茲力的大;
(2)帶電粒子的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 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(guò)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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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,電壓為U1;b為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,今有一質(zhì)量為m,電量為+e的電子(不計(jì)重力),經(jīng)加速后,該粒子恰能通過(guò)速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng).

求:(1)粒子的速度v;(2)速度選擇器的電壓U2; (3)粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q,不計(jì)重力的帶電粒子,從x軸上的P(a,0)點(diǎn),以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。

(1)判斷粒子的電性;
(2)求:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和粒子通過(guò)第一象限的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出.

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)若僅撤去磁場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)時(shí)間恰好從半圓形區(qū)域的邊界射出.求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大。
(3)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)射入,但速度為原來(lái)的4倍,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L(zhǎng),現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)射入一帶電粒子,速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°,如圖所示。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計(jì))。

(1)若粒子帶負(fù)電,且恰能從d點(diǎn)射出磁場(chǎng),求v0的大;
(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng),求v0的取值范圍以及引范圍內(nèi)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(l0分)磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中,如圖所示,在坐標(biāo)中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場(chǎng),方向垂直坐標(biāo)平面向外,磁場(chǎng)邊界PQ直線與x軸平行,距x軸的距離為,邊界POQ的曲線方程為。且方程對(duì)稱y軸,在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源,向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子,所有粒子的初速度大小相同均為v,粒子通過(guò)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后都會(huì)聚焦在x軸上的F點(diǎn).已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(-a,0),F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0).不計(jì)粒子所受重力和相互作用求:

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為多大時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),最長(zhǎng)對(duì)間為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖甲所示,10匝的線圈內(nèi)有一垂直紙面向里的磁場(chǎng),線圈的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化,下列說(shuō)法正確的是

A.電壓表讀數(shù)為10V
B.電壓表讀數(shù)為15V
C.電壓表“+”接線柱接A端
D.電壓表“+”接線柱接B端

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