如圖，直角坐標(biāo)系中，＜O的區(qū)域存在沿+軸方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，在＞0的區(qū)域存在一垂直紙面的矩形有界勻強(qiáng)磁場，其左邊界和下邊界分別與、軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(圖中未畫出)，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的電子從第二象限的某點(diǎn)P以一定初速度(未知)沿+軸方向開始運(yùn)動(dòng)，以的速度經(jīng)過坐標(biāo)為(O，L)的Q點(diǎn)，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸的負(fù)方向返回電場，求：

   (1)P點(diǎn)的坐標(biāo)以及初速度為多少?

   (2)矩形磁場區(qū)域的最小面積。

(1) ， ，。

(2) 。


解析:

(1)如圖，設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x，y)，從P到Q電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度與軸正方向的夾角為，,=60°。電子在Q點(diǎn)y軸負(fù)方向的分速度。在電場中電子運(yùn)動(dòng)的加速度。若電子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間為，則：，所以，，

。由題意知，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿軸的負(fù)方向返回電場，說明出電場后并沒有直接進(jìn)入磁場，而是先做直線運(yùn)動(dòng)后，才進(jìn)入磁場(如圖)，設(shè)電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則。又，所以。因此，代入得，。

(2)進(jìn)入＞0的區(qū)域后，根據(jù)題意，電子開始應(yīng)做直線運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入磁場區(qū)域，如圖所示。設(shè)所加最小矩形磁場區(qū)域長寬分別為、，，，。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學(xué)用電流表和電壓表測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖1所示．

（ⅰ）指出該同學(xué)接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是：
ABD
ABD
．
A．滑動(dòng)變阻器，不起變阻作用
B．電流表接線有錯(cuò)
C．電壓表量程選用不當(dāng)
D．電壓表接線有錯(cuò)
（ⅱ）在圖2方框里面畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確電路圖．
（2）下面是在測某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中正確記錄的六組數(shù)據(jù)．
1 2 3 4 5 6
I（A） 0.05 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40
U（A） 1.45 1.40 1.32 1.27 1.22 1.13
請?jiān)趫D3直角坐標(biāo)系中畫出U-I圖，據(jù)圖線得到被測電池的電動(dòng)勢E=
1.50
1.50
V，內(nèi)電阻r=
0.96
0.96
Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖1所示，圖的右側(cè)MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點(diǎn)，OO′與熒光屏垂直，且長度為l．在MN的左側(cè)空間內(nèi)存在著方向水平向里的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E．圖2是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O(shè)為原點(diǎn)建立如圖的直角坐標(biāo)系．一細(xì)束質(zhì)量為m、電荷為q的帶電粒子以相同的初速度v0從O′點(diǎn)沿O′O方向射入電場區(qū)域．粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計(jì)．
（1）若再在MN左側(cè)空間加一個(gè)勻強(qiáng)磁場，使得熒光屏上的亮點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O處，求這個(gè)磁場的磁感強(qiáng)度的大小和方向．
（2）如果磁感強(qiáng)度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點(diǎn)位于圖中A點(diǎn)處，已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo) y=
3
3
l，求它的橫坐標(biāo)的數(shù)值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示，每兩個(gè)相鄰的測量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s．（本題計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（1）在實(shí)驗(yàn)中，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作步驟應(yīng)先
 
再
 
（選填“釋放紙帶”或“接通電源”）．
（2）每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有
 
個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出．
（3）通過分析紙帶可知小車的平均加速度為
 
．
（4）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，每隔0.10s測一次速度，計(jì)算出打下B、C、D三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下表
VB VC VD VE VF
數(shù)值（m/s）
 
 
 
 0.640 0.721
（5）將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖2直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源：2012屆度福建省福州市高三物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢查物理卷 題型：計(jì)算題

如圖a所示，一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O×1O-11kg，電荷量q =1.O×1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì))，從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，垂直于場強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V，金屬板長L=20cm，兩板間距d =1Ocm．

1.粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大�。�

2.粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；

3.在勻強(qiáng)電場的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場的時(shí)刻為t =0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示，圖中以磁場垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)初速度方向與磁場的交邊界點(diǎn))。求在t =×10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請保留兩位有效數(shù)字)

 

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