如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，變化情況如圖b、c所示，電場(chǎng)強(qiáng)度方向以y軸負(fù)方向?yàn)檎�，磁感�?yīng)強(qiáng)度方向以垂直紙面向外為正。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O開(kāi)始以速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子重力忽略不計(jì)，圖b、c中，，B0已知．要使帶電粒子在0～4nt0（n∈N）時(shí)間內(nèi)一直在場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)，求：

（1） 在給定的坐標(biāo)上畫出帶電粒子在0~4t0時(shí)間內(nèi)的軌跡示意圖，并在圖中標(biāo)明粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；
（2） 在t0時(shí)刻粒子速度方向與x軸的夾角；
（3） 右邊界到O的最小距離；
（4） 場(chǎng)區(qū)的最小寬度。
（1）見(jiàn)解析；（2）與x軸成370夾角；（3）；（4）

試題分析：（1）（5分）

評(píng)分說(shuō)明：圖正確1分，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)每個(gè)1分。
（2）粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)
                             （1分）
又      （1分）
                              （1分）
則t0時(shí)刻粒子速度方向與x軸的夾角為37?（1分）
（3）如圖所示：

粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移
                  （1分）
有幾何關(guān)系可知                 （1分）
根據(jù)牛頓第二定律                            （1分）
其中                         （1分）
右邊界到O點(diǎn)的距離最小值為      （1分）
（4）每隔時(shí)間4t0，粒子向左平移                         （1分）
4nt0時(shí)刻，粒子與O點(diǎn)在x方向相距            （1分）
根據(jù)牛頓第二定律                        （1分）
則左側(cè)場(chǎng)區(qū)邊界離O點(diǎn)的距離為
            （2分）
故在0~4nt0時(shí)間內(nèi)，場(chǎng)區(qū)的寬度至少為
               （1分）
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：問(wèn)答題



磁譜儀是測(cè)量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，被限束光欄Ｑ限制在２的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上。（重力影響不計(jì)）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進(jìn)入磁場(chǎng)。試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1 .
(2)實(shí)際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在２角內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)。試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,離子產(chǎn)生出來(lái)的速度很小,要以看做速度為0,產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)電壓U加速后,進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的一勻強(qiáng)磁場(chǎng),沿著半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn),測(cè)得P點(diǎn)到入口處S1的距離為L(zhǎng),則 N極板為________極板,此離子荷質(zhì)比=_____________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

帶電荷量不變的微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力、洛侖磁力（均不為0）作用，可能做的運(yùn)動(dòng)是
A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C．動(dòng)能變化的直線運(yùn)動(dòng)D．動(dòng)能不變的曲線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從x軸上的N點(diǎn)（-L，0）以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點(diǎn)（0，-L/2）進(jìn)入磁場(chǎng)，若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；
（2）若粒子離開(kāi)電場(chǎng)后，y軸左側(cè)的電場(chǎng)立即撤去，通過(guò)計(jì)算判斷粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后到達(dá)x軸的位置是在N點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)？
（3）若粒子離開(kāi)電場(chǎng)后，y軸左側(cè)的電場(chǎng)立即撤去。要使粒子能回到N點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)改為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直平行固定放置，且與水平放置的光滑絕緣桿MN分別交于c、d兩點(diǎn)，點(diǎn)o是cd的中點(diǎn)，桿MN上a、b兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱．兩導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流，已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比．一帶正電的小球穿在桿上，以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿桿運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)．在a、b、o三點(diǎn)桿對(duì)小球的支持力大小分別為Fa、Fb、Fo．下列說(shuō)法可能正確的是（　�。�
A．Fa＞Fo
B．Fb＞Fa
C．小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×105 N/C�，F(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力、粒子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及粒子間的相互作用力，求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（3）若將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過(guò)靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，直角坐標(biāo)系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向跟y軸負(fù)方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標(biāo)系平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上的A點(diǎn)有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場(chǎng)在y軸的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出方向恰垂直于電場(chǎng)的方向，質(zhì)子在電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，運(yùn)動(dòng)到x軸的Q點(diǎn)。已知A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為10cm，Q點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案