如圖所示,相互平行的豎直分界面MN、PQ,相距L,將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度未知,Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,自MN上的O點(diǎn)以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū),此時(shí)Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)方向豎直向下,以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)時(shí),電場(chǎng)突然反向,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,這個(gè)電子總是經(jīng)過O點(diǎn)且水平進(jìn)入Ⅱ區(qū).(不計(jì)電子重力)

小題1:畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖;
小題2:求電子經(jīng)過界面PQ上兩點(diǎn)間的距離;
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒為E,求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

小題1:電子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示

小題2:
小題3:(或)  
(1)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示.
(2)電子在Ⅱ區(qū)Oa段做類平拋運(yùn)動(dòng),

在a點(diǎn)的速度v1與PQ成θ角,v1sinθ=v0       
電子在Ⅲ區(qū)ab段做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
ev1B=   ②
由幾何知識(shí)=2R1sinθ ③
解得=   ④
(3)電子在Ⅱ區(qū)Oa段運(yùn)動(dòng)的豎直位移
y1=at2=·()2=   ⑤
電子在bc段做類斜上拋運(yùn)動(dòng),加速度與Oa段等值反向,由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性得
電子運(yùn)動(dòng)的豎直位移y2=y1=   ⑥
電子在c處的速度vc=v0,方向水平向左 ⑦
所以,電子在Ⅰ區(qū)CO段做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R′=(y1+y2+)⑧
又ev0B′=
解得B′=(或)   
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,矩形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)分別存在方向垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(AA′、BB′、CC′、DD′為磁場(chǎng)邊界,四者相互平行),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,矩形區(qū)域的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),兩磁場(chǎng)寬度及BB′與CC′之間的距離均相同。某種帶正電的粒子從AA′上的O1處以大小不同的速度沿與O1A成α=30°角進(jìn)入磁場(chǎng)(如圖所示,不計(jì)粒子所受重力),當(dāng)粒子的速度小于某一值時(shí),粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t0;當(dāng)速度為v0時(shí),粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。求:

⑴粒子的比荷;
⑵磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的寬度d;
⑶速度為v0的粒子從O1到DD′所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,C、D為平行正對(duì)的兩金屬板,在D板右方一邊長(zhǎng)為l=6.0 cm的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),該區(qū)域恰好在一對(duì)平行且正對(duì)的金屬板M、N之間,M、N兩板均接地,距板的右端L=12.0 cm處放置一觀察屏.在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓,并從C板O處以每秒1 000個(gè)的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子,所有電子的初動(dòng)能均為Ek0=120 eV,初速度方向均沿OO′直線,通過電場(chǎng)的電子從M、N的正中間垂直射入磁場(chǎng).已知電子的質(zhì)量為m=9.0×10-31 kg,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=6.0×10-4 T.問:
(1) 電子從D板上小孔O′點(diǎn)射出時(shí),速度的最大值是多大?
(2) 電子到達(dá)觀察屏(觀察屏足夠大)上的范圍有多大?
(3) 在uCD變化的一個(gè)周期內(nèi),有多少個(gè)電子能到達(dá)觀察屏?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在x>0、y>0的區(qū)間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于xoy的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計(jì)重力),從x軸上距原點(diǎn)為x0處以平行于y軸的初速度射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)力作用下沿垂直于y軸方向射出磁場(chǎng).由以上條件可求出(    )
A.粒子通過y軸的位置
B.粒子射入時(shí)的速度
C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D.粒子的電性

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等、方向如圖所示的初速度Vl、V2和v3,經(jīng)過平板MN上的小孔0射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,整個(gè)裝置放在真空中,且不計(jì)重力,這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3,則    (    )
A.s1<s2<s3B.s1>s2>s3
C.S1=s3>s2D.s1=s3<s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示的坐標(biāo)系中,第四限象內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向的寬度OA=20cm,方向無(wú)限制,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1×10-4T,F(xiàn)有一比荷為q/m=2×1011C/kg的正離子以某一速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),α=60°,離子通過磁場(chǎng)后剛好從A點(diǎn)射出。

小題1:求離子進(jìn)入磁場(chǎng)B0的速度的大;
小題2:離子進(jìn)入磁場(chǎng)B0后,某時(shí)刻再加一個(gè)同方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使離子做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值;
小題3:離子進(jìn)入磁場(chǎng)B0后,再加一個(gè)如圖乙所示的變化磁場(chǎng)(正方向與B0方向相同,不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的電場(chǎng)),求離子從O點(diǎn)到A點(diǎn)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲中所示,M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個(gè)小孔O、O′且正對(duì),在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示.有一束正離子在t=0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng).已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0,不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響,不計(jì)離子所受重力.求:

小題1:磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大;
小題2:要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng),正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,不計(jì)空氣阻力,現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖10乙中的( )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題


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