如圖所示,在平面直角坐標系的第一象限虛線左側(cè)有方向沿y軸負方向的有界勻強電場,電場強度大小為E,第三象限內(nèi)充滿著垂直坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B。在電場區(qū)域內(nèi)有一動點P,當質(zhì)量為m電量為q的帶正電粒子從P點沿x軸負方向以大小為的初速度開始運動,粒子能從O點離開電場進入磁場。(不計粒子重力)

(1)求P點的坐標x,y滿足的關(guān)系;
(2)若當P點位于電場的右邊界時,粒子運動到O點的速度大小為2。求第三象限內(nèi)粒子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積。
1) y=qEx2/2mv2   2)(-1/6)m2v2/q2B2


試題分析:
(1) 粒子在x軸方向上作勻速運動,y軸方向上作勻加速運動,設(shè)P點坐標為(x,y),粒子的運動時間為t,加速度為a
在x方向有:x=υ0t
在y方向有:y=at2/2,A="qE/m"
由①②③式可得:y=qEx2/2mv2 
(2)從O點進入電荷圓周運動半徑R1
R1=mv0/qB
從P點進入電荷圓周運動半徑R2,R2=2mv0/qB
可能經(jīng)過的區(qū)域的面積ΔS= R21/2- R22/6+ R1 R2/2=(-1/6)m2v2/q2B2
練習冊系列答案
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質(zhì)量為m,電量為+q的小球以初速度以與水平方向成θ角射出,如圖所示,如果在初速度所在的豎直平面加上一定大小的勻強電場后,能保證小球仍沿方向做直線運動,則下列說法錯誤的是(   )
A.若小球做勻速直線運動,所加電場的值為
B.若小球做往返運動,所加勻強電場的值可能為
C.若小球做往返運動,所加勻強電場的值為
D.若小球做方向不變的勻加速運動,所加勻強電場的值應大于

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如圖所示,初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,垂直進入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移是y.偏轉(zhuǎn)板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L。為了使得電子離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移y增大,可采用下面哪些辦法(  )
A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 B.減小板長L
C.減小板間距離dD.增大加速電壓U1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶負電油滴在電場中從N到M的運動軌跡如圖中虛線所示,實線為電場線,不計空氣阻力。則可以判斷:
A.M點電勢小于N點電勢
B.M點場強大于N點場強
C.油滴在M點電勢能小于N點電勢能
D.油滴從N運動到M,重力勢能和動能之和減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。

(1)求電荷進入磁場時的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子垂直進入勻強電場中偏轉(zhuǎn)時(除電場力外不計其他力的作用):( )
A.電勢能增加,動能增加B.電勢能減小,動能增加
C.電勢能和動能都不變D.上述結(jié)論都不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力),當兩板間加上如圖2所示的交變電壓后,能使電子有可能做往返運動的電壓是(   )

圖1

圖2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一個初速度為零的電子在U1=45V的電壓作用下得到一定速度后垂直于平行板間的勻強電場飛入兩板間的中央,如圖所示。若平行板間的距離d=1cm,板長l=1.5cm,電子的電荷量e="1.6×10" -19C,電子的質(zhì)量m="9×10" -31kg,求:

(1)電子進入平行板間的速度v0多大?
(2)若電子恰能沿平行板右邊緣射出,加在平行板上的電壓U2為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示的電路中,電源電動勢E=24V、內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=15Ω。水平放置的平行金屬板AB間距d=40cm,上板A開一小孔。合上電鍵,適當調(diào)整R2的有效阻值,然后讓一個質(zhì)量m=0.02kg、帶電量q=-0.01C的小球a從距小孔正上方高h=10cm處自由下落,當a剛進入小孔時,另一小球b(質(zhì)量、電量與小球a的完全相同)恰好從兩板的正中央水平飛入,兩球同時打在小孔正下方B板上的P點。小球視為質(zhì)點,小球間的作用力及空氣阻力均忽略不計,g=10m/s2.求:

(1)小球a剛進入小孔時的速度V0
(2)兩板間的電勢差UAB
(3)滑動變阻器的有效阻值

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