(17分)如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2(未知),其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2,過(guò)y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
 
(1)粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間。
(1)2V0   (2)  (3)

試題分析:(1)設(shè)粒子在Q的速度為V,則V·sin30°=V0 有V=2V0
(2)在電場(chǎng)E1中,對(duì)粒子有h-OQ·sin30°= at2      OQ·cos30°=V0t
粒子的加速度qE1=ma    V·cos30°=a·t     得:E1=     OQ= h
(3)粒子以O(shè)為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)OQ=" r" =        T= 
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=·T= 
在電場(chǎng)E2中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2= = 
Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t=t1+t2=
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖a所示,與水平方向成37°角的直線MN下方有與MN垂直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)后,電荷以v0=1.5×l04m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻)。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)圖b中時(shí)刻電荷與第一次通過(guò)MN的位置相距多遠(yuǎn);  (3)如果電荷第一次通過(guò)MN的位置到N點(diǎn)的距離d=68cm,在N點(diǎn)上方且垂直MN放置足夠大的擋板.求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系內(nèi),有一質(zhì)量為,電荷量為的粒子A從原點(diǎn)O沿y 軸正方向以初速度射出,粒子重力忽略不計(jì),現(xiàn)要求該粒子能通過(guò)點(diǎn)P(a, -b),可通過(guò)在粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)摹皥?chǎng)”實(shí)現(xiàn)。

(1) 若只在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使粒子A在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2) 若只在x軸上某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q, 使粒子A在Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求點(diǎn)電荷Q的電量大。
(3) 若在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸,沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),也能使粒子A運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)。如果此過(guò)程中粒子A在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分) 如圖,左邊矩形區(qū)域內(nèi),有場(chǎng)強(qiáng)為E0的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電荷量為q、質(zhì)量不同的帶正電的粒子(不計(jì)重力),沿圖中左側(cè)的水平中線射入,并水平穿過(guò)該區(qū)域,再垂直射入右邊磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域磁場(chǎng)邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外,左右寬為a,上下足夠長(zhǎng)。

(1)求帶電粒子速度的大小v;
(2)如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進(jìn)入后又返回到AA/邊界,則帶電粒子的質(zhì)量在什么范圍?
(3)如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場(chǎng)區(qū)域(該點(diǎn)未畫出),則該帶點(diǎn)粒子的質(zhì)量是多少?

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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,水平放置的平行板電容器,原來(lái)兩板不帶電,上極板接地,它的極板長(zhǎng)L = 0.1m,兩板間距離 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量為 m = 2×10-6kg,電量q = 1×10-8 C,電容器電容為C =10-6 F.


(1)為使第一粒子能落點(diǎn)范圍在下板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi),則微粒入射速度v0應(yīng)為多少?
(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個(gè)落到下極板上?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是

A.極板M比極板N電勢(shì)高
B.加速電場(chǎng)的電壓U=ER
C.直徑PQ
D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn),則該群離子具有相同的比荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.今從MN 上的O點(diǎn)向磁場(chǎng)中射入一個(gè)速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為R .該粒子從O點(diǎn)出發(fā)記為第一次經(jīng)過(guò)直線MN ,第五次經(jīng)過(guò)直線MN時(shí)恰好又通過(guò)O點(diǎn).不計(jì)粒子的重力.

(1)畫出粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的草圖;
(2)求出電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(3)求該粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后,運(yùn)動(dòng)軌道的半徑r;
(4)求該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間t ;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)在xOy平面第Ⅰ、Ⅱ象限中,存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,B2=2B.帶電粒子a、b分別從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點(diǎn)(圖中沒有標(biāo)出)由靜止釋放,結(jié)果兩粒子同時(shí)分別進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2中,再經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)恰在點(diǎn)M(0,-l)處發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)兩粒子的速度在同一直線上,碰撞前帶電粒子b的速度方向與y軸正方向成60°角,不計(jì)粒子重力和兩粒子間相互作用.求:

(1)兩帶電粒子的比荷及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)帶電粒子釋放的位置P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)及釋放的時(shí)間差.

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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平面直角坐標(biāo)系中,直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形的一直角邊ML長(zhǎng)為6a,落在y軸上,∠NML = 30°,其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),已知從y軸上y=-2a的點(diǎn)射入磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中的軌跡恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn).若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi),加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點(diǎn)為Q.忽略電子間的相互作用,不計(jì)電子的重力.試求:

(1)電子的比荷;
(2)電子束從+y軸上射入電場(chǎng)的縱坐標(biāo)范圍;
(3)從磁場(chǎng)中垂直于y軸射入電場(chǎng)的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。

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