(12分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界,OM與負(fù)x軸成45°角.在x<0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強電場E,場強大小為0.32N/C; 在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B,磁感應(yīng)強度大小為0.1T.一不計重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點O沿y軸負(fù)方向以v0=2×103m/s的初速度進入磁場,最終離開電磁場區(qū)域.已知微粒的電荷量q=5×10-18C,質(zhì)量m=1×10-24kg,求:

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標(biāo);
(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間;
(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo).

(1)(-4×10-3m, -4×10-3m);(2)1.256×10-5s;(3)(0,  0.192m)

解析試題分析:(1)帶電微粒從O點射入磁場,運動軌跡如圖,

第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點,由洛倫茲力公式
和牛頓第二定律得:[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
 …… ①(1分)
m …………②(1分)
A點位置坐標(biāo)(-4×10-3m, -4×10-3m)……③(1分)
(2)設(shè)帶電微粒在磁場中做圓周運動的周期為
…… ④(分)    t=tOA+tAC= … ⑤(1分)
代入數(shù)據(jù)解得t=T=1.256×10-5s ……⑥(1分)
(3)微粒從C點沿y軸正方向進入電場,做類平拋運動
  …… ⑦(1分)    …… ⑧(1分)
…… ⑨(1分)代入數(shù)據(jù)解得 m  … ⑩(1分)
m=0.192m  …………………?(1分)
離開電、磁場時的位置坐標(biāo)(0,  0.192m) ……… ?(1分) 
考點:帶電粒子在電磁場中的運動,牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R.
(1)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值有多大?
(2)線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應(yīng)電動勢為多大?
(3)設(shè)發(fā)電機由柴油機帶動,其他能量損失不計,線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機做多少功?
(4)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活,為我們帶來了方便,下列可以用來控制電路通斷的溫度傳感器元件有:

A.雙金屬片B.應(yīng)變片C.感溫鐵氧體D.干簧管

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域豎直軸與水平軸分別為PQ和MN,O為圓心。空間存在水平方向的勻強電場。正點電荷以相同速率v沿各個方向從A點進入圓形區(qū)域,從圓周上不同點離開,其中從C點離開時動能最大。則以下判斷正確的是:

A.從B點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最小
B.從P點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最小
C.從N點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的速率為v
D.到達M點的粒子電勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,已知電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為( 。

A.,B.C.,D.B,

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界,三個區(qū)域的寬度相同,長度足夠大,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)分別存在垂直紙面向外和向里的勻強磁場,區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強電場.一群速率不同的帶正電的某種粒子,從邊界aa′上的O處,沿著與Oa成30°角的方向射入Ⅰ區(qū).速率小于某一值的粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)運動時間均為t0;速率為v0的粒子在Ⅰ區(qū)運動后進入Ⅱ區(qū).已知Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度的大小為B,Ⅱ區(qū)的電場強度大小為2Bv0,不計粒子重力.求:

(1)該種粒子的比荷;
(2)區(qū)域Ⅰ的寬度d;
(3)速率為v0的粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)運動的初、末位置間的電勢差U;
(4)要使速率為v0的粒子進入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū),Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強度B′的大小范圍應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

以下關(guān)于布朗運動的說法中,正確的是(    )

A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動
B.布朗運動證明,懸浮微粒的分子在做無規(guī)則運動
C.溫度越高布朗運動越劇烈
D.懸浮微粒越大布朗運動越明顯

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(6分)以下說法正確的是______(填正確答案標(biāo)號.選對1個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分).

A.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關(guān)
B.布朗運動是液體分子的運動,它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運動
C.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小
D.如果氣體分子總數(shù)不變,而氣體溫度升高,氣體的平均動能一定增大,因此壓強也必然增大
E.當(dāng)分子間距離增大時,分子間的引力和斥力都減小

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