【題目】如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f.一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域.已知ad＝bc＝R，忽略粒子的重力.求：

(1)帶電粒子的比荷；

(2)若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時(shí)的位置.

【答案】(1) (2)粒子從ab邊射出，距b點(diǎn)

【解析】(1)設(shè)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為E，當(dāng)電場和磁場同時(shí)存在時(shí)，粒子沿ef方向做直線運(yùn)動(dòng)，

有qv0B＝qE

當(dāng)撤去磁場，保留電場時(shí)，帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由題知，粒子恰能從c點(diǎn)飛出，則

2R＝v0t，R＝at2，qE＝ma

聯(lián)解得：＝

(2)

若撤去電場保留磁場，粒子將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示.設(shè)粒子離開矩形區(qū)域時(shí)的位置g離b的距離為x，則由牛頓第二定律；qv0B＝

得r＝R，由圖中幾何關(guān)系θ＝60°

故粒子離開矩形區(qū)域時(shí)到b的距離為x＝R－R×＝

故粒子將從ab邊射出，距b點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處，使金屬環(huán)在豎直線OO'的兩側(cè)來回?cái)[動(dòng)的過程中穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直．若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，且擺動(dòng)過程中金屬環(huán)不翻轉(zhuǎn)，則（　�。�

A. 金屬環(huán)每次進(jìn)入和離開磁場區(qū)域都有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流的方向相反

B. 金屬環(huán)進(jìn)入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時(shí)速度越大，而且產(chǎn)生的應(yīng)電流越大

C. 金屬環(huán)開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來越小，擺角小到某一值后不再減小

D. 金屬環(huán)在擺動(dòng)過程中，機(jī)械能將全部轉(zhuǎn)化為金屬環(huán)中的電能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)y軸與MN邊界之間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，y軸左側(cè)和MN邊界右側(cè)的空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場，MN邊界與y軸平行且間距保持不變．一質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向射入磁場，每次經(jīng)過磁場的時(shí)間均為t0，粒子重力不計(jì)．

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

(2)若t＝5t0時(shí)粒子回到原點(diǎn)O，求電場區(qū)域的寬度d和此時(shí)的電場強(qiáng)度E0；

(3)若帶電粒子能夠回到原點(diǎn)O，則電場強(qiáng)度E應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖），記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．若A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系如圖，則（　　）

A. 齒輪A的角速度比C的大

B. 齒輪A與B角速度大小相等

C. 齒輪B與C邊緣的線速度大小相等

D. 齒輪A邊緣的線速度比C邊緣的大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法中正確的是（　�。�

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1具有的機(jī)械能小于它在軌道2具有的機(jī)械能

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟：

(1)按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20 kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05 kg.

(2)釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f＝50 Hz)，打出一條紙帶．

(3)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖所示．

把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g＝10 m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W＝________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek＝________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得Ek＝0.125 J.

(4)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是________．（雙項(xiàng)選擇題）

A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多

B．沒有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多

C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測量值比真實(shí)值偏小

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是

A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)

B. 曲線運(yùn)動(dòng)不一定是變速運(yùn)動(dòng)

C. 物體受到變力作用時(shí)就做曲線運(yùn)動(dòng)

D. 曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力可以為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，長為L的粗糙長木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊．現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v，重力加速度為g.下列判斷正確的是( )

A．整個(gè)過程物塊所受的支持力垂直于木板，所以不做功

B．物塊所受支持力做功為mgLsin α

C．發(fā)生滑動(dòng)前靜摩擦力逐漸增大

D．整個(gè)過程木板對(duì)物塊做的功等于物塊機(jī)械能的增量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于加速度的概念，下列敘述中正確的是(　　)

A. 加速度就是增加的速度

B. 加速度反映了速度變化的大小

C. 加速度反映了速度變化的快慢

D. 物體加速度為零，則速度一定為零

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案