如圖所示，Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）．求：

（1）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求場強(qiáng)E1；
（2）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場E2，使小球沿Ox軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求E2的大�。�
（3）若在整個(gè)空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場E3，使E3＝3E1，求該小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O拋出后，經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)y的表達(dá)式．
（1） 方向沿y軸正向 （2） （3）y＝ (n＝1，2，3……)

試題分析：（1）由于小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，則
qE1＝mg解得E1＝ （4分）
方向沿y軸正向 （1分）
（2）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則
qE2＝ （3分）
解得E2＝  （2分）
（3）小球在復(fù)合場中做螺旋運(yùn)動(dòng)，可以分解成水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)和沿y軸方向的勻加速運(yùn)動(dòng)．
做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a＝＝2g （1分）
從原點(diǎn)O到經(jīng)過y軸時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間t＝nT= （1分）
y＝at2
解得y＝ (n＝1，2，3……)    （3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(jì)算題

（16分）如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣，AB和BC的長度均為L，斜面BC與水平地面間的夾角θ=600?，有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）被放在A點(diǎn)。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上，場強(qiáng)大小，磁場為水平方向（圖中垂直紙面向外），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小。現(xiàn)將放在A點(diǎn)的帶電小球由靜止釋放，則小球需經(jīng)多少時(shí)間才能落到地面（小球所帶的電量不變）？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系第二象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，半徑為，圓心O′坐標(biāo)為(- ,  )，磁場方向垂直xOy平面。在x軸上有坐標(biāo)（-  ，0)的P點(diǎn)，兩個(gè)電子a、b以相同的速率v沿不同方向從P點(diǎn)同時(shí)射入磁場，電子的入射方向?yàn)閥軸正方向，b的入射方向與y軸正方向夾角為。電子a經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的 Q(0， ）點(diǎn)進(jìn)入第一象限，在第一象限內(nèi)緊鄰y軸有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，勻強(qiáng)電場寬為。已知電子質(zhì)量為、電荷量為,不計(jì)重力及電子間的相互作用。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
（2）b電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
（3）a、b兩個(gè)電子經(jīng)過電場后到達(dá)x軸的坐標(biāo)差Δx

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，xOy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的M（，a）點(diǎn)時(shí)，撤去電場，粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），又從虛線上的某一位置N處沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)并再次經(jīng)過M點(diǎn)。已知磁場方向垂直xOy平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)粒子的重力。試求：

（1）電場強(qiáng)度的大�。�
（2）N點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）矩形磁場的最小面積。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，直角三角形OAC（α= 30?）區(qū)域內(nèi)有B = 0.5T的勻強(qiáng)磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓為U的直流電源上，左板為高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直O(jiān)A的方向從P點(diǎn)進(jìn)入磁場中。帶電粒子的荷質(zhì)比為，OP間距離為l＝0.3m。全過程不計(jì)粒子所受的重力，求：

（1）要使粒子從OA邊離開磁場，加速電壓U需滿足什么條件?
（2）粒子分別從OA、OC邊離開磁場時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，OP與x軸成θ角．不計(jì)重力的負(fù)電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點(diǎn)以初速度v0垂直電場方向進(jìn)入，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場，又垂直x軸離開磁場．求：

（1）電荷進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小
（2）電場力對電荷做的功
（3）電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出．已知速度的偏向角，不計(jì)離子重力．求：

（1）離子速度v的大��；
（2）離子的比荷q/m；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場（上、下及左側(cè)無邊界）。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球，以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運(yùn)動(dòng)。小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn)，為使小球能在以后的運(yùn)動(dòng)中豎直向下通過D點(diǎn)（P、D間距為L，且它們的連線垂直于豎直平面MN，D到豎直面MN的距離DQ等于L/π），經(jīng)過研究，可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場，設(shè)且為未知量。求：
（1）場強(qiáng)E的大�。�
（2）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量，試推出滿足條件t1的表達(dá)式；
（3）進(jìn)一步的研究表明，豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動(dòng)。則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí)，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動(dòng)的最大周期T的大小，并在圖中定性畫出此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡。
     

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案