(8分)如圖所示,相距為d的虛線AB、CD之間存在著水平向左的、場強為E的勻強電場,M、N是平行于電場線的一條直線上的兩點,緊靠CD邊界的右側(cè)有一O點,與N點相距為l,在O點固定一電荷量為(k為靜電力常量)的正點電荷,點電荷產(chǎn)生的電場只存在于CD邊界的右側(cè)。今在M點釋放一個質(zhì)量為m、電量為-e的電子(重力不計)。求:

(1)電子經(jīng)過N點時的速度大小。
(2)判斷電子在CD右側(cè)做什么運動,并求出電子從M點釋放后經(jīng)過N點的時間。
(1) (2)
 

試題分析:(1)設(shè)電子經(jīng)過N點時的速度為v,根據(jù)動能定理,有
     2分
解得       1分
(2)設(shè)電子經(jīng)N點進(jìn)入點電荷電場后,由計算可知庫侖力恰好提供向心力,所以電子在點電荷的電場中做半徑為l的勻速圓周運動,再次進(jìn)入勻強電場減速后沿原路返回,以后做周期性運動,如圖所示    1分

電子第一次經(jīng)過N點時的時間為t1    1分
電子在點電荷的電場中做圓周運動的周期T:    1分
電子第二次經(jīng)過N點的時間t2     1分
電子第三次經(jīng)過N點的時間t3    1分
電子第四次經(jīng)過N點的時間t4   分
所以電子經(jīng)過N點的時間為:
   分
    1分
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

(18分)如圖所示,位于A板附近的放射源P連續(xù)釋放出質(zhì)量分別為m和2m、電荷量均為+q的a、b兩種粒子,它們從靜止開始經(jīng)極板A、B間電場加速后,沿中心軸線方向進(jìn)入平行極板M、N間的偏轉(zhuǎn)電場,飛出偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強磁場,最后打在位于磁場邊界上的熒光屏上并產(chǎn)生光斑(熒光屏的下端位于中心軸線上).已知A、B問電壓為;極板M、N長為L,間距為,也板間電壓為,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里,磁場的左邊界與中心軸線垂直.不計粒子的重力及其相互間的作用.求

(1)兩種粒子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度;
(2)兩種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度的正切值;
(3)實驗發(fā)現(xiàn),熒光屏上出現(xiàn)了兩個光斑,求這兩個光斑間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩端電壓為U,板間勻強磁場磁感應(yīng)強度為B1,一束帶正電的粒子從圖示方向射入,穿過電容器后進(jìn)入另一勻強磁場B2,結(jié)果分別打在a、b兩點,兩點間的距離為,由此可知,打在兩點的粒子質(zhì)量差上=___ _(均帶電量為q的正電荷)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)  如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強電場,在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等,方向如圖所示.現(xiàn)有一個帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點,以垂直于X軸的初速度進(jìn)入勻強電場,恰好經(jīng)過y軸上的Q點且與y軸成450角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于X軸進(jìn)入下面的磁場.已知OP之間的距離為d(不計粒子的重力)求:

(1)Q點的坐標(biāo);
(2)帶電粒子自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過X軸的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行板間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場,重力不計的帶電粒子沿平行于極板方向從左側(cè)射入,從右側(cè)離開場區(qū)時動能比初動能小了些,為了使它離開場區(qū)時的動能比初動能大,可以(      )
A.增大粒子進(jìn)入場區(qū)時的初速度
B.改變帶電粒子的帶電性質(zhì)
C.減小磁場的磁感應(yīng)強度
D.增加兩板間的電壓

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有兩光滑金屬圓軌道,平行正對放置,直徑均為d,電阻不計。某金屬棒長L、質(zhì)量m、電阻r,放在圓軌道最低點MM' 處,與兩導(dǎo)軌剛好接觸。兩圓軌道通過導(dǎo)線與電阻R相連。空間有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,F(xiàn)使金屬棒獲得垂直紙面向里的初速度vo,當(dāng)其沿圓軌道滑到最高點NN' 處時,對軌道恰無壓力(滑動過程中金屬棒與圓軌道始終接觸良好)。重力加速度為g,求:

(1)金屬棒剛獲得垂直紙面向里的初速度時,判斷電阻R中電流的方向;
(2)金屬棒到達(dá)最高點NN' 處時,電路中的電功率;
(3)金屬棒從MM' 處滑到NN' 處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。       

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入.已知兩極間距為d,磁感應(yīng)強度為B,這時粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域.今將磁感應(yīng)強度增大到某值,則粒子將落到極板上.已知粒子重力不計,則粒子落到極板上時的動能為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,串聯(lián)阻值為R的閉合電路中,邊長為L的正方形區(qū)域abcd存在一個方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度均勻增加且變化率為的勻強磁場,abcd的電阻值也為R,其他電阻不計.電阻兩端又向右并聯(lián)一個平行板電容器.在靠近M板處由靜止釋放一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子(不計重力),經(jīng)過N板的小孔P進(jìn)入一個垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場,已知該圓形勻強磁場的半徑為.求:

(1)電容器獲得的電壓;
(2)帶電粒子從小孔P射入勻強磁場時的速度;
(3)帶電粒子在圓形磁場中運動的軌道半徑和它離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)有一個1000匝的矩形線圈,兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板AB相連(如圖所示),線圈中有垂直紙面向外的勻強磁場;已知AB板長為,板間距離為。當(dāng)穿過線圈的磁通量增大且變化率為時,有一比荷為的帶正電粒子以初速度從上板的邊緣射入板間,并恰好從下板的邊緣射出;之后沿直線MN運動,又從N點射入另一垂直紙面向外磁感應(yīng)強度為的圓形勻強磁場區(qū)(圖中未畫出),離開圓形磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了。不計帶電粒子的重力。試求

(1)AB板間的電壓
(2)的大小
(3)圓形磁場區(qū)域的最小半徑

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