(15分)如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E;在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,C、D在x軸上,它們到原點O的距離均為a,θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點由靜止釋放,不計重力作用和空氣阻力的影響.

(1)若粒子第一次進入磁場后恰好垂直CM射出磁場,求P、O間的距離;

(2)P、O間的距離滿足什么條件時,可使粒子在電場和磁場中各運動3次?

 

【答案】

           .

【解析】

試題分析:(1)粒子從P點到O點經(jīng)電場加速        Eqy=,(2分)

粒子進入磁場后做勻速圓周運動,恰好垂直CM射出磁場時,其圓心恰好在C點,如圖所示:

其半徑為r = a.(2分)

洛倫茲力提供向心力:Bqv=m.(2分)

P到O的距離 y=.(2分)

(2)若使粒子在電場和磁場中各運動3次時,其運動的半徑須滿足

,(5分,只得出的得3分)

P到O的距離滿足.(2分,只得出的得1分)

考點:本題考查帶電粒子在混合場中的運動。

 

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E;在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,C、D在x軸上,它們到原點O的距離均為a,θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點由靜止釋放,不計重力作用和空氣阻力的影響.
(1)若粒子第一次進入磁場后恰好垂直CM射出磁場,求P、O間的距離;
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A、
3
4
a
B、
1
3
a
C、
1
4
a
D、
1
2
a

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科目:高中物理 來源:山西省模擬題 題型:計算題

如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E;在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。其中C,D在x軸上,它們到原點O的距離均為a,θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點由靜止釋放,不計重力作用與空氣阻力的影響。
(1)若粒子第一次進入磁場后恰好垂直CM射出磁場,求P,O間的距離;
(2)若帶電粒子第一次進入磁場后又能返回電場,P,O間的最大距離是多少?這種情況下粒子在磁場中運動的總時間是多少?
(3)P,O間距離滿足什么條件時,可使粒子在電場和磁場中各運動3次?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E;在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,C、D在x軸上,它們到原點O的距離均為a,θ=30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點由靜止釋放,不計重力作用和空氣阻力的影響.

   (1)若粒子第一次進入磁場后恰好垂直CM射出磁場,求P、O間的距離;

   (2)P、O間的距離滿足什么條件時,可使粒子在電場和磁場中各運動3次?

                                                                                                                      

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