如圖所示，在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B­0­=0.4T，方向垂直于xoy平面，且隨時(shí)間作周期性變化，如圖（b）所示。規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里為正。一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電荷量為q=1.0×10-7C帶正電荷的粒子，在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度v=1.0×104m/s沿x軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)過一個(gè)周期T的時(shí)間，粒子到達(dá)圖（a）中P點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。

（1）若已知磁場(chǎng)變化的周期為T=×10-4/6S，求P點(diǎn)的坐標(biāo)。

（2）因磁場(chǎng)變化的周期T的數(shù)值不是固定的，所以點(diǎn)P的位置隨著周期T大小的變化而變化，試求點(diǎn)P縱坐標(biāo)的最大值為多少？此時(shí)磁場(chǎng)變化的周期T為多少？

解：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

 

粒子運(yùn)動(dòng)的半徑：

P點(diǎn)的坐標(biāo)：

 

P點(diǎn)坐標(biāo)為（0.5，0.13）

（2）磁場(chǎng)變化的周期越大，圓弧越長(zhǎng)，點(diǎn)P的縱坐標(biāo)的值越大，在磁場(chǎng)變化的一個(gè)周期內(nèi)，每個(gè)圓弧不能超過半個(gè)圓，因此圓弧最長(zhǎng)時(shí)應(yīng)該是第二個(gè)圓弧與y軸相切，如圖P點(diǎn)的縱坐標(biāo)最大值為

y=1.43

此時(shí)磁場(chǎng)變化的周期應(yīng)等于帶電粒子收O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間

T′=T―T/6=5T/6

T′=5×10-4/6S

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?泰州一模）如圖所示，x0y平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1.0×104N/的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O′位于x軸上，半徑為r=0.01m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T，方向垂直紙面向里．在坐標(biāo)xo=0.06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ．一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v=2×106m/s，方向與x軸正向成300角斜向下．已知粒子的質(zhì)量為m=1.0×l0-2kg，電量為q=1.0×10-10C，重力不計(jì)．
（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；
（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場(chǎng)半徑，磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，平行板電容器兩極板間有場(chǎng)強(qiáng)為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且?guī)д姷臉O板接地。一質(zhì)量為 m，電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力）從 x軸上坐標(biāo)為 x0 處?kù)o止釋放。

（1）求該粒子在 xo 處電勢(shì)能 Epx。

（2）試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變。

?? ?? ??

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示,xOy平面內(nèi),在y軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個(gè)方向豎直向下、水平寬度為Z=m、電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在y軸右側(cè)有一個(gè)圓心位于X軸上，半徑為r=0.Olm的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=O. 01T，在坐標(biāo)為xo=0.04m處有一垂直于X軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場(chǎng)左側(cè)沿+X方向射入電場(chǎng),穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),速度大小為m/s,方向與X軸成30°角斜向下。若粒子的質(zhì)量m=1.0X10-20kg，電量為C，試求：

(1) 粒子射人電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)和初速度；

(2) 若圓形磁場(chǎng)可沿x軸移動(dòng),圓心O’在X軸上的移動(dòng)范圍為，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，試求粒子打在熒光屏上的范圍。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年湖南省高三第六次月考理綜物理部分 題型：計(jì)算題

如圖所示,xOy平面內(nèi),在y軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個(gè)方向豎直向下、水平寬度為Z=m、電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在y軸右側(cè)有一個(gè)圓心位于X軸上，半徑為r=0.Olm的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=O. 01T，在坐標(biāo)為xo=0.04m處有一垂直于X軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場(chǎng)左側(cè)沿+X方向射入電場(chǎng),穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),速度大小為m/s,方向與X軸成30°角斜向下。若粒子的質(zhì)量m=1.0X10-20kg，電量為C，試求：

(1) 粒子射人電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)和初速度；

(2) 若圓形磁場(chǎng)可沿x軸移動(dòng),圓心O’在X軸上的移動(dòng)范圍為，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，試求粒子打在熒光屏上的范圍。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江蘇省泰州市高三第一次模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，xoy平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1．0×1 04 N／的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O’位于x軸上,半徑為r=0．01 m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0．01T，方向垂直紙面向里。在坐標(biāo)xo=0．06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ。一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v=2 ×106m／s，方向與x軸正向成300角斜向下。已知粒子的質(zhì)量為m=1．0×l0-2kg，電量為q=1．0×10-10C，重力不計(jì)。

（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；

（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；

（3）若改變磁場(chǎng)半徑,磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上?

 

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