(12分) 如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10-3 T;磁場(chǎng)右邊是寬度L=0.2 m、場(chǎng)強(qiáng)E=40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).一帶電粒子電荷量q=-3.2×10-19 C,質(zhì)量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng),最后從電場(chǎng)右邊界射出.(不計(jì)重力)求:

(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡;
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek.
(1)0.4m;(2)如下圖;(3)7.68×10?18J.

試題分析:(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛侖茲力做向心力,
。
(3)根據(jù)動(dòng)能定理,粒子在射出電場(chǎng)過(guò)程中

代人數(shù)據(jù)解得:EK’=7.68×10?18J
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在x<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第一象限傾斜直線OM的下方和第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子自電場(chǎng)中的P點(diǎn)沿x軸正方向射出,恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直于y軸從N點(diǎn)回到電場(chǎng)區(qū)域,并恰能返回P點(diǎn)。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為,帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v0,不計(jì)粒子重力。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大;
(2)N點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

分如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為d,PQ板帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng),然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng).不計(jì)粒子重力.試求:

(1)兩金屬板間所加電壓U的大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖,在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)處,以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限,如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開磁場(chǎng)。如果只撤去磁場(chǎng),并且將電場(chǎng)反向,帶電小球以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限,仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場(chǎng)。求:

(1)小球從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內(nèi)存在的磁場(chǎng)范圍是一個(gè)矩形,求這一范圍的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未畫出)。已知OA=OC=CD=DE=EF=L,OB=L,F(xiàn)在一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q(重力不計(jì))的帶電粒子,分布在A、B之間。t=0時(shí)刻,這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)。觀察到從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子恰好從D點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng),然后從O點(diǎn)第一次離開磁場(chǎng)。

(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負(fù)及所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;
(2)試推導(dǎo)帶電粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式;
(3)試求從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子,從O點(diǎn)第一次離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角θ。(圖中未畫出)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,有一個(gè)帶正電的小球(電荷量為+q、質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過(guò)的電磁復(fù)合場(chǎng)的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-11kg、電荷量q=1.0×10-5C的帶電粒子(重力忽略不計(jì)),從靜止開始經(jīng)U1=100V電場(chǎng)加速后,沿兩平行金屬板間中線水平進(jìn)入電壓U2=100V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出后,進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的左右邊界均與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的金屬板垂直。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)金屬板長(zhǎng)L=20cm、兩板間距,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D=10cm。求:

(1)帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0;
(2)帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度v的大小和方向;
(3)為了使帶電粒子不從磁場(chǎng)右邊界射出,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng):垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn),OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng). 一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(-2L,-L)的點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力忽略不計(jì))

(1)求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大。
(2)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O,問(wèn)區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少?粒子兩次經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)一荷質(zhì)比為的帶電粒子經(jīng)一電場(chǎng)U=150V加速進(jìn)入到一只有左邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.1T" 求:

(1)粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度
(2)粒子離開磁場(chǎng)左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長(zhǎng)度
(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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