(19分)如圖所示,邊長為的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場,左側(cè)有水平向右的勻強電場,場強大小為,質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放,O、P、Q三點在同一水平直線上,OP=L,帶電粒子恰好從M點離開磁場,不計帶電粒子重力,求:

(1)磁感應(yīng)強度大小;
(2)粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間;
(3)若磁場磁感應(yīng)強度可調(diào)節(jié)(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)),帶電粒子從邊界NM上的點離開磁場,與N點距離為,求磁場磁感應(yīng)強度的可能數(shù)值.
(1)   (2)     (3) 、

試題分析: (1)設(shè)粒子運動到P點時速度大小為v,有    (2分)
粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,半徑             (1分)
                        (2分)
解得:                    (2分)
(2)設(shè)粒子在勻強電場中運動時間為,有    (2分)
粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動周期,運動時間為 
解得:            (2分)
粒子從O點運動到M經(jīng)歷的時間          (2分)
(3)若粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動半徑為,且
由幾何關(guān)系得: 解得:
得:      (2分)
同理,若   
解得:                  (2分)
               (2分)
磁場磁感應(yīng)強度的可能數(shù)值為:、
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) 如圖甲所示,長為l、相距為d的兩塊正對的平行金屬板AB和CD與一電源相連(圖中未畫出電源),B、D為兩板的右端點,兩板間電壓的變化如圖乙所示,在金屬板B、D端的右側(cè)有一與金屬板垂直放置的熒光屏MN,熒光屏距B、D端的距離為l,質(zhì)量為m,電荷量為e的電子以相同的初速度v0從極板左邊中央沿平行極板的直線O1O2連續(xù)不斷地射入。已知所有的電子均能夠從金屬板間射出,且每個電子在電場中運動的時間與電壓變化的周期相等,忽略極板邊緣處電場的影響,不計電子的重力以及電子之間的相互作用。求

(1)t=0和t=T/2時刻進入兩板間的電子到達金屬板B、D端界面時偏離O1O2的距離之比
(2)兩板間電壓U0的最大值
(3)電子在熒光屏上分布的最大范圍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖為電磁流量計的示意圖,直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)有導(dǎo)電液體流動,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)電液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內(nèi)a、b兩點間的電勢差為U,則管中導(dǎo)電液體的流量Q=     

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L = 0.1m,兩板間距離 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量為 m = 2×10-6kg,電量q = 1×10-8 C,電容器電容為C =10-6 F.


(1)為使第一粒子能落點范圍在下板中點到緊靠邊緣的B點之內(nèi),則微粒入射速度v0應(yīng)為多少?
(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個落到下極板上?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強電場,電場強度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.今從MN 上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R .該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN ,第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點.不計粒子的重力.

(1)畫出粒子在磁場和電場中運動軌跡的草圖;
(2)求出電場強度E的大;
(3)求該粒子再次從O點進入磁場后,運動軌道的半徑r;
(4)求該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間t ;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖a所示,豎直直線MN左方有水平向右的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計,比荷的正電荷置于電場中O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進入其右方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻,忽略磁場變化帶來的影響)。求:

(1)勻強電場的電場強度E;
(2)圖b中時刻電荷與O點的豎直距離r。
(3)如圖在O點下方d=39.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需要的時間。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)在xOy平面第Ⅰ、Ⅱ象限中,存在沿y軸正方向的勻強電場,場強為E=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的勻強磁場,如圖所示,磁感應(yīng)強度B1=B,B2=2B.帶電粒子a、b分別從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點(圖中沒有標出)由靜止釋放,結(jié)果兩粒子同時分別進入勻強磁場B1、B2中,再經(jīng)過時間t第一次經(jīng)過y軸時恰在點M(0,-l)處發(fā)生碰撞,碰撞時兩粒子的速度在同一直線上,碰撞前帶電粒子b的速度方向與y軸正方向成60°角,不計粒子重力和兩粒子間相互作用.求:

(1)兩帶電粒子的比荷及在磁場中運動的軌道半徑;
(2)帶電粒子釋放的位置P、Q兩點坐標及釋放的時間差.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的環(huán)帶+q電荷,套在足夠長的絕緣桿上,動摩擦因數(shù)為µ,桿處于正交的勻強電場和勻強磁場中,桿與水平電場夾角為θ,若環(huán)能從靜止開始下滑,則以下說法正確的是(     )
A.環(huán)在下滑過程中,加速度不斷減小,最后為零
B.環(huán)在下滑過程中,加速度先增大后減小,最后為零
C.環(huán)在下滑過程中,速度不斷增大,最后勻速
D.環(huán)在下滑過程中,速度先增大后減小,最后為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,相距=50cm。導(dǎo)軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度B=5T的勻強磁場中。一根電阻r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌左右運動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接,圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.4Ω,其余電阻忽略不計。已知當金屬棒ab不動時,質(zhì)量m=10g、帶電量的小球以某一速度沿金屬板A和C的中線射入板間,恰能射出金屬板(g取10m/s2)。求:

(1)小球的速度;
(2)若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),則金屬棒ab的速度大小和方向如何;
(3)若要使小球能從金屬板間射出,求金屬棒ab速度大小的范圍.

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