如圖所示,在直角坐標(biāo)系的I、Ⅱ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,第Ⅲ象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限內(nèi)無電場和磁場。質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子由M點(diǎn)以速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)Nx軸上的P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)。設(shè)OM=OP =l,ON=2l,求:
(1)電場強(qiáng)度E的大;
(2)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場,經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時間t。
見解析
(1)根據(jù)粒子在電場中的運(yùn)動情況可知,粒子帶負(fù)電,粒子在電場中運(yùn)動所用的時間設(shè)為
x方向有   ①
y方向有 ②
解得  ③
(2)設(shè)粒子到達(dá)N點(diǎn)的速度為v,運(yùn)動方向與軸夾角
由動能定理得  ④
將③式代入,得

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過P點(diǎn)時的速度方向也與負(fù)x方向成,從PM做直線運(yùn)動,NP=NOOP=3l
粒子在勻強(qiáng)磁場中在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,
半徑為
聯(lián)立上述各式解得
(3)粒子在電場中運(yùn)動所用時間為
粒子在磁場中所用時間為
勻速直線運(yùn)動所用時間
粒子從M進(jìn)入電場,經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時間
.
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:問答題

如圖所示,坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E。一個帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn),沿著直線MP做勻速運(yùn)動,過P點(diǎn)后油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域,圖中。要使油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,需在該區(qū)域內(nèi)加一個勻強(qiáng)電場。若帶電油滴做勻速圓周運(yùn)動時沿弧垂直于x軸通過了軸上的N點(diǎn),求:
(1)油滴運(yùn)動速率的大;
(2)在x>0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向;
(3)油滴從x軸上的M點(diǎn)經(jīng)P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的回形針系在細(xì)線下端被磁鐵吸引保持靜止,此時細(xì)繩與豎直方向的夾角為,則下列說法中正確的是
A.回形針平衡時受到磁體對它的磁力和繩的拉力作用,兩力   
合力的方向向上偏右
B.回形針平衡時受到磁體對它的磁力和繩的拉力作用,兩力
合力的方向向上偏左
C.現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對回形針加熱,細(xì)繩與豎直方向的夾角減  
小,原因是回形針加熱后,分子電流排列無序了
D.現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對回形針加熱,細(xì)繩與豎直方向的夾角為減小,原因是回形針加
熱后,分子電流消失了

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,直線MN與水平線夾角為60o,其右側(cè)有一垂直紙面向外的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;直線PQ垂直MN,且PQMQ包圍的空間有一勻強(qiáng)電場,電場方向平行于PQ。有一質(zhì)量為m、電荷量為

+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以v0的水平初速度從A點(diǎn)飛入磁
場,粒子進(jìn)入磁場t0t0未知)時間后立即撤除磁場,之
后粒子垂直MQ邊界從C點(diǎn)(圖中未畫出)飛入電場;
隨后粒子再次通過C點(diǎn)。粒子在以上整個過程中所用總
時間恰為此帶電粒子在磁場中運(yùn)動一周所需的時間,粒
子所受的重力不計(jì)。試求:
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的時間t0;
(2)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有人設(shè)想用題圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電,電量與其表面積成正比。電離后,粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域II,其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向如圖。收集室的小孔O3O1、O2在同一條水平線上。半徑為r0的粒子,其質(zhì)量為m0、電量為q0剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力。(
(1)試求圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度;
(2)試求半徑為r的粒子通過O2時的速率;
(3)討論半徑rr2的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域II時向哪個極板偏轉(zhuǎn)。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

  將帶等量異種電荷的兩金屬板相隔一定距離,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,將一個帶正電的微粒以初速度v0垂直極板自下極板的小孔射入板間,未到達(dá)上極板,又從下極板小孔射出,如圖,不計(jì)微粒重力,則(      )

A 只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度,可能使微粒到達(dá)上極板。
B 只減小板間距,可能使微粒到達(dá)上極板。
C 只錯開極板正對面積,(微粒仍處在電場內(nèi))可能使微粒到達(dá)上極板。
D 只減少微粒帶電量,可能使微粒到達(dá)上極板。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖6-11所示,兩個完全相同的圓形線圈能在一個光滑的圓柱上自由移動,設(shè)大小不同、方向相同的電流I1、I2分別按圖示方向通入圓形線圈,則兩個線圈的運(yùn)動情況( 。

圖6-11
A.都繞圓柱轉(zhuǎn)動
B.彼此相向運(yùn)動,具有大小相等的加速度
C.彼此相向運(yùn)動,電流較大的加速度較大
D.彼此背向運(yùn)動,電流較大的加速度較大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在平行金屬板A、B間分布著正交的勻強(qiáng)電場和磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里,一個質(zhì)子以初速度垂直于電磁場沿入射,恰能沿運(yùn)動,則(  )

A.A板的電勢高于B板的電勢
B.電子以初速度垂直于電磁場沿從左端入射,仍沿做直線運(yùn)動
C.以初速度垂直于電磁場沿從左端入射,仍沿做直線運(yùn)動
D.以初速度垂直于電磁場沿從右端入射,仍沿做直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場,其方向隨時間作周期性變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖線如圖1所示.規(guī)定B>0時,磁場的方向穿出紙面.現(xiàn)在磁場區(qū)域中建立一與磁場方向垂直的平面坐標(biāo)Oxy,如圖2所示.一電荷量q=5π×10-7c,質(zhì)量m=5×10-10kg的帶電粒子,位于原點(diǎn)O處,在t=0時刻以初速度v0=πm/s沿x軸正方向開始運(yùn)動,不計(jì)重力的作用,不計(jì)磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其它影響.
(1)試在圖2中畫出0~20ms時間內(nèi)粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡,并標(biāo)出圖2中縱橫坐標(biāo)的標(biāo)度值(評分時只按圖評分,不要求寫出公式或說明.)
(2)在磁場變化N個(N為整數(shù))周期的時間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于______.(寫出必要的計(jì)算過程)

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