反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一,它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示,在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強(qiáng)電場,一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動。已知電場強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量,帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離,不計帶電微粒的重力,忽略相對論效應(yīng)。求:

(1)B點(diǎn)到虛線的距離;
(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時間。
(1)0.50cm(2)t=1.5×10-8s
此題考查電場力、動能定理、牛頓運(yùn)動定律、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律等知識點(diǎn)。
(1)帶電微粒由A運(yùn)動到B的過程中,由動能定理有│qE1d1-│qE2d2=0,
解得d2=d2=0.50cm.
(2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2,由牛頓第二定律有
qE1=m a1,│qE2=m a2,
設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動的時間分別為t1t2,由運(yùn)動學(xué)公式有d1=a1t12,
d2=a2t22,t= t1+t2,
聯(lián)立解得 t=1.5×10-8s。
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:計算題

如圖為回旋加速器的裝置圖,D型盒的兩底邊分別為a、b,且相距很近,忽略粒子在其間的運(yùn)動時間,設(shè)D型盒中的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R,質(zhì)量為m帶電量為q的正電荷在a的中點(diǎn)從靜止釋放,求:

(1)帶電粒子出回旋加速器時的動能
(2)從帶電粒子開始運(yùn)動開始計時,畫出Uab一個周期內(nèi)隨時間t變化的圖像(橫軸用已知量標(biāo)出)
(3)如果ab間的電壓值始終保持為U,帶電粒子從靜止開始運(yùn)動到出加速器所用的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖甲所示,在水平放置的兩平行金屬板的右側(cè)存在著有界的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場邊界與平行板的中線垂直。金屬板的兩極板間的電壓,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。現(xiàn)有帶正電的粒子以的速度沿兩板間的中線連續(xù)進(jìn)入電場,恰能從平行金屬板邊緣穿越電場射入磁場。已知帶電粒子的比荷,粒子的重力和粒子間相互作用力均可以忽略不計(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1)求射入電場的帶電粒子射出電場時速度的大小和方向。
(2)為使射入電場的帶電粒子不會由磁場右邊界射出,該勻強(qiáng)磁場區(qū)的寬度至少為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)子以速度v穿過相互垂直的電場和磁場區(qū)域時作直線運(yùn)動,如圖所示,則以下說法正確的是(粒子重力不計)(     )
A.若電子以相同的速度射入該區(qū)域,將會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.只有帶正電的粒子以相同的速度射入時才不會偏轉(zhuǎn)
C.無論何種帶電粒子,只要以相同的速度射入都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.若質(zhì)子的速度大于v,它將向正極板偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,空間存在豎直向上方向的勻強(qiáng)電場,E=2.0×102N/C,水平方向存在向外的勻強(qiáng)磁場,B=T,在A處有一個質(zhì)量為0.3Kg的小球,所帶電量為q=﹢2.0×10-2C。用長為L=6m的不可伸長的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接,AO與電場線垂直處于水平狀態(tài),取g="10" m/s2,現(xiàn)讓該小球在A處靜止釋放。

求:(1)小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正上方時的速度大小和細(xì)線的拉力。
(2)若撤去磁場且電場方向轉(zhuǎn)到水平向左,小球仍從A處靜止釋放,求小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時增加的機(jī)械能△E和速度的大小。(結(jié)果可保留根號)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點(diǎn),從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限,帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動。之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。求:
(1)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時速度的大小和方向;
(2)第三象限空間中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(3)帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動過程中最小速度的大小和方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.42kg,邊長為L=1m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,其總電阻為r=l。在框的中間位置以下區(qū)域分布著矩形磁場,如圖甲所示.磁場方向垂直紙面向里,大小隨時間變化如圖乙所示,

求:
(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針?
(2)線圈的電功率;
(3)在t=4s時輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖,在3、4象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在1、2象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場。現(xiàn)從y軸上的P點(diǎn)(其坐標(biāo)為(0,a))水平向右發(fā)射一質(zhì)量為m,電量為q,速度為V0的帶電粒子(不計重力).它與+x方向成45°角進(jìn)入第4象限。

(1)電場強(qiáng)度的大小?
(2)若有一長略大于3a的絕緣彈性板放在x軸上,且中點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,問磁感應(yīng)強(qiáng)度多少時,粒子與薄板彈性碰撞后(即碰撞前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變,方向相反)可再次從第2象限直接回到P點(diǎn)?

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