(16分)如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣,AB和BC的長度均為L,斜面BC與水平地面間的夾角θ=600?,有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點)被放在A點。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向上,場強大小,磁場為水平方向(圖中垂直紙面向外),磁感應(yīng)強度大小為B;在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強電場,場強大小,F(xiàn)將放在A點的帶電小球由靜止釋放,則小球需經(jīng)多少時間才能落到地面(小球所帶的電量不變)?

試題分析:設(shè)帶電小球運動到B點時速度為vB,則由功能關(guān)系:
,解得:   ①   2分
設(shè)帶電小球從A點運動到B點用時為t1,則由動量定理:
      ②    2分
當(dāng)帶電小球進入第一象限后所受電場力為
                   ③       2分
所以帶電小球做勻速圓周運動:             ④       1分
則帶電小球做勻速圓周運動的半徑       ⑤      1分

則其圓周運動的圓心為如圖所示的點,
   2分
假設(shè)小球直接落在水平面上的點,則
      2分
重合,小球正好打在C點。
           1分
所以帶電小球從B點運動到C點運動時間               ⑥    1分
所以小球從A點出發(fā)到落地的過程中所用時間  ⑦      2分
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:實驗題

如圖所示,回旋加速器D形盒的半徑為r,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速.根據(jù)回旋加速器的這些數(shù)據(jù),估算出該粒子離開加速器時獲得的動能為________________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,abcd構(gòu)成一個邊長為L的正方形區(qū)域,在ac連線的右下方存在場強大小為E、方向垂直于ad向上的勻強電場,在?abc區(qū)域內(nèi)(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,在?abc區(qū)域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場,兩磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小相等.現(xiàn)有兩個可視為質(zhì)點、質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時從a點射出,粒子甲的初速度方向由a指向d,粒子乙的初速度方向由a指向c,當(dāng)乙經(jīng)b到達c點時,剛好與只在電場中運動的甲相遇.若空間為真空,不計粒子重力和粒子間的相互作用力,忽略粒子運動對電、磁場產(chǎn)生的影響。求:

(1)甲的速率v和甲從a到c經(jīng)歷的時間t。
(2)乙的速率v和磁感應(yīng)強度大小B滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以的速度通過MN進入其上方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).計算結(jié)果可用π表示。
(1)求O點與直線MN之間的電勢差;
(2)求圖b中時刻電荷與O點的水平距離;
(3)如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場,電場的方向豎直向下,磁場方向水平(圖中垂直紙面向里),一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確的是(  )
A.若僅撤去電場,P可能做勻加速直線運動
B.若僅撤去磁場,P可能做勻加速直線運動
C.若給P一初速度,P不可能做勻速直線運動
D.若給P一初速度,P可能做勻速圓周運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,在第二象限的圓形區(qū)域I存在勻強磁場,區(qū)域半徑為R,磁感應(yīng)強度為B,且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的區(qū)域II和區(qū)域III內(nèi)分別存在勻強磁場,磁場寬度相等,磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。質(zhì)量為m、帶電荷量q(q>0)的粒子a于某時刻從圓形區(qū)域I最高點Q(Q和圓心A連線與y軸平行)進入?yún)^(qū)域I,其速度v= 。已知a在離開圓形區(qū)域I后,從某點P進入?yún)^(qū)域II。該粒子a離開區(qū)域II時,速度方向與x軸正方向的夾角為30°;此時,另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b從P點進入?yún)^(qū)域II,其速度沿x軸正向,大小是粒子a的。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求:
(1)區(qū)域II的寬度;
(2)當(dāng)a離開區(qū)域III時,a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)靜止于A處的離子,經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,并從P點垂直CF進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場,已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場強為E、方向如圖所示:離子質(zhì)量為m、電荷量為q;=a、=1.5a,磁場方向垂直紙面向里;離子重力不計。
(1)求加速電場的電壓U;
(2)若離子能最終打在QF上,求磁感應(yīng)強度B的取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸,Oy軸為豎直方向,整個空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點O以速度v0沿Ox軸正方向拋出(不計空氣阻力,重力加速度為g).求:

(1)若在整個空間加一勻強電場E1,使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運動,求場強E1
(2)若在整個空間加一勻強電場E2,使小球沿Ox軸做勻速直線運動,求E2的大。
(3)若在整個空間加一沿y軸正方向的勻強電場E3,使E3=3E1,求該小球從坐標(biāo)原點O拋出后,經(jīng)過y軸時的坐標(biāo)y的表達式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場,電場方向水平向右,磁場方向垂直紙面向里,一帶電微粒由a點進入電磁場并剛好能沿ab直線向上運動。下列說法正確的是(   )
A.微粒一定帶負電B.微粒動能一定減小
C.微粒的電勢能一定增加D.微粒的機械能不變

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