如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場,經(jīng)磁場垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場E2,過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1,已知OP=h,不計粒子重力,求:

(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大;
(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E1的大;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間.
(1)2v0 (2) (3)
(1)設(shè)粒子在Q的速度為v,則v·sin 30°=v0    
得v=2v0.
(2)在電場E1中,對粒子有:h-OQsin 30°=at
OQ·cos 30°=v0t      ④
粒子的加速度:qE1=ma      ⑤
v·cos 30°=at    ⑥
得:E1
OQ=h.
(3)粒子以O(shè)為圓心做勻速圓周運(yùn)動
OQ=r=    ⑦
T=       ⑧
在磁場中運(yùn)動時間:t1·T=      ⑨
在電場E2中運(yùn)動時間:t2     ⑩
Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間:t=t1+t2.
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

如圖所示,坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi),y軸的正方向豎直向上,y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場E1=2N/C,y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強(qiáng)電場,磁場方向垂直紙面向外,B=1T,電場方向豎直向上,E2=2N/C。t=0時刻,一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)以v=2m/s的初速度沿著與x軸負(fù)方向成450角射入y軸的左側(cè)空間,質(zhì)點(diǎn)的電量為q=106C,質(zhì)量為m=2×10-7kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第一次通過y軸的位置;
(2)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入到第二次通過y軸所需時間;
(3)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第四次通過y軸的位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xOy平面內(nèi),緊挨著的三個“柳葉”形有界區(qū)域①②③內(nèi)(含邊界上)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,它們的邊界都是半徑為a的l/4圓,每個1/4圓的端點(diǎn)處的切線要么與x軸平行、要么與y軸平行.①區(qū)域的下端恰在O點(diǎn),①②區(qū)域在A點(diǎn)平滑連接、②③區(qū)域在C點(diǎn)平滑連接:大量質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電的粒子依次從坐標(biāo)原點(diǎn)。以相同的速率、各種不同的方向射入第一象限內(nèi)(含沿x’軸、y軸方向),它們只要在磁場中運(yùn)動,軌道半徑就都為a,在y≤—a的區(qū)域,存在場強(qiáng)為E的沿一x方向的勻強(qiáng)電場.整個裝置在真空中.不計粒子重力、不計粒子之間的相互作用.求: 
(1)粒子從O點(diǎn)出射時的速率v0;
(2)這群粒子中,從P點(diǎn)射出至運(yùn)動到x軸上的最長時間;
(3)這群粒子到達(dá)y軸上的區(qū)域范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(多項選擇題) 水平放置的平行板,上板帶負(fù)電,下板帶正電,板間距離為d.一個帶正電的液滴帶電量為q,質(zhì)量為m,從上板邊緣射入電場,沿直線從下板邊緣射出,下列說法中正確的是(   )
A.液滴做的是勻速直線運(yùn)動
B.液滴做的是勻減速直線運(yùn)動
C.液滴做的是勻加速直線運(yùn)動
D.兩板的電勢差大小為mgd/q

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一個質(zhì)量為帶電量為的小球,每次均以初速度水平向右拋出,拋出點(diǎn)距離水平地面的高度為,不計空氣阻力,重力加速度為,求:
(1)若在小球所在空間加一個勻強(qiáng)電場,發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動,則電場強(qiáng)度的大小和方向?
(2)若在此空間再加一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,發(fā)現(xiàn)小球拋出后最終落地且其運(yùn)動的水平位移為,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圓形區(qū)域豎直軸與水平軸分別為PQ和MN,O為圓心?臻g存在水平方向的勻強(qiáng)電場。正點(diǎn)電荷以相同速率v沿各個方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域,從圓周上不同點(diǎn)離開,其中從C點(diǎn)離開時動能最大。則以下判斷正確的是:
A.從B點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最小
B.從P點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最小
C.從N點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的速率為v
D.到達(dá)M點(diǎn)的粒子電勢能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示的坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在與x軸成300角斜向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=400N/C;第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,x軸方向的寬度OA=20cm,軸負(fù)方向無限大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×10-4T.現(xiàn)有一比荷為=2×1011C/kg的正離子(不計重力),以某一速度v0從O點(diǎn)射入磁場,α=600,離子通過磁場后剛好從A點(diǎn)射出,之后進(jìn)入電場.

(1)求離子進(jìn)入磁場B的速度v0的大;
(2)離子進(jìn)入電場后,經(jīng)多少時間再次到達(dá)x軸上;
(3)若離子進(jìn)入磁場B后,某時刻再加一個同方向的勻強(qiáng)磁場使離子做完整的圓周運(yùn)動,求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接電阻或電容器.勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=2T,質(zhì)量為0.02 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。若將下端連接阻值為R=20Ω的電阻,如圖所示,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1) 當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時,求該速度的大小.
(2) 當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到0.4m/s時,求加速度的大。
(3) 若將下端連接的電阻換成電容為C=10000μF的電容器,求金屬棒下滑的加速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy,x軸沿水平方向,如圖甲所示。第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場。某種發(fā)射裝置(未畫出)豎直向上發(fā)射出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(可視為質(zhì)點(diǎn)),該粒子以v0的初速度從x軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限,并從y軸上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限后能夠沿水平方向運(yùn)動到D點(diǎn)。已知OA、OC距離相等,CD的距離為OC,E點(diǎn)在D點(diǎn)正下方,位于x軸上,重力加速度為g。則:

(1)求粒子在C點(diǎn)的速度大小以及OC之間的距離;
(2)若第一象限同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場,磁場方向垂直紙面,(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向,圖中B0,T0均為未知量),并且在時刻粒子由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限,且恰好也能通過同一水平線上的D點(diǎn),速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中運(yùn)動的周期與磁場變化周期相同,求交變磁場變化的周期;
(3)若第一象限仍同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向,圖中B0,T0均為未知量),調(diào)整圖乙中磁場變化的周期,讓粒子在t=0時刻由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限,且恰能通過E點(diǎn),求交變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件。

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同步練習(xí)冊答案