如圖所示,真空有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-T,方向垂直于紙面向外,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=1.5×10N/C。在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109C/kg帶正電的粒子,粒子的運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進(jìn)入電場。不計重力及阻力的作用。求:
(1)該粒子進(jìn)入電場時的速度和粒子在磁場中的運(yùn)動時間。
(2)該粒子最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
(3)求熒光屏上出現(xiàn)發(fā)光點的范圍
(1)由題意可知:粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑R="r=0.5m " (2分)
由牛頓運(yùn)動定律得 Bqv=                                   (1分)     
可得粒子進(jìn)入電場時的速度v= (1分) 
在磁場中運(yùn)動的時間t1=(2分)
(2)粒子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進(jìn)入電場,如圖所示,

在電場中的加速度大小a=  (1分)   
粒子穿出電場時vy=at2=   (1分)
tanα=   (1分)
在磁場中y1="r=0.5m      " (1分)
在電場中側(cè)移y2=       (2分)
飛出電場后粒子做勻速直線運(yùn)動y3=L2tanα="(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m " (1分)
故y=y1+y2+y3="0.5m+0.1875m+0.75m=1.4375m                        " (1分)
則該發(fā)光點的坐標(biāo)(2 ,1.4375)                             
(3)r=R,所有的帶電粒子都平行于x軸射出磁場。(1分)
yP’=yA+r=1.9375 m
yO’=yA-r=0.9375 m  (1分)
故,P’ (2 ,1.9375)   O’ (2 ,0.9375)
P’ O’之間都有發(fā)光點(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:問答題

美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗首次精確地測出了電子的電荷量.油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連,上下板分別帶正、負(fù)電荷.油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶負(fù)電,經(jīng)上板中央小孔落到兩板間的勻強(qiáng)電場中,通過顯微鏡可以觀察到它運(yùn)動的情況.兩金屬板間的距離為d.(忽略油滴之間的相互作用力和空氣對油滴的浮力及阻力)
(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電壓,當(dāng)U=U0時,觀察到某個質(zhì)量為m1的油滴恰好勻速豎直下落,求該油滴所帶的電荷量q1
(2)若油滴進(jìn)入電場時的初速度可以忽略,當(dāng)U=U1時,觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場后勻加速豎直下落,經(jīng)過時間t運(yùn)動到下極板,求此油滴所帶的電荷量q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

安培的分子環(huán)流假設(shè),可用來解釋
A.兩通電導(dǎo)體間有相互作用的原因 B.通電線圈產(chǎn)生磁場的原因  
C.永久磁鐵產(chǎn)生磁場的原因 D.鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

通電螺線管附近放置四個小磁針,如圖所示。當(dāng)小磁針靜止時,圖中哪幾個小磁針的指向是可能的(涂黑的一端為N極)
A.a(chǎn)B.bC.cD.d

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的直線電流磁場的磁感線,哪個圖是正確的     (  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖12所示,在軸上方有勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為,帶電量為的的粒子,以速度點以角射入磁場,粒子重力不計,求:

(1)粒子在磁場中的運(yùn)動時間.
(2)粒子離開磁場的位置.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是磁場中某區(qū)域的磁感線,則(   )
A.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等,
B.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等,
C.同一段通電導(dǎo)線放在a處受力比放在b處受力大
D.同一段通過電導(dǎo)線放在a處受力比放在b受力小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲,某電場的一條電場線與Ox軸重合,取O點電勢為零,方向上各點電勢變化的規(guī)律如圖乙所示。若在O點由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則(   )
A.電子的加速度恒定B.電子的電勢能將增大
C.電子將沿著x軸方向運(yùn)動D.電子的加速度先逐漸減小后逐漸增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,與水平面成45°角的平面MN將空間分成I和II兩個區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度從平面MN上的點水平右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動時,只受到大小不變、方向豎直向下的電場作用,電場強(qiáng)度大小為E;在II區(qū)運(yùn)動時,只受到勻強(qiáng)磁場的作用,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里。
求粒子首次從II區(qū)離開時到出發(fā)點的距離。粒子的重力可以忽略。

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同步練習(xí)冊答案