（12分）  如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強電場，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應強度大小相等，方向如圖所示．現(xiàn)有一個帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點，以垂直于X軸的初速度進入勻強電場，恰好經(jīng)過y軸上的Q點且與y軸成450角射出電場，再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于X軸進入下面的磁場．已知OP之間的距離為d（不計粒子的重力）求：

（1）Q點的坐標；
（2）帶電粒子自進入電場至在磁場中第二次經(jīng)過X軸的時間．

（1）（0，2d） （2）

解析試題分析：（1）設Q點的縱坐標為h，到達Q點的水平分速度為，P到Q受到恒定的電場力與初速度垂直，為類平拋運動，則由類平拋運動的規(guī)律可知
豎直方向勻速直線
水平方向勻加速直線平均速度，
根據(jù)速度的矢量合成  
得,故Q點的坐標為（0，2d）
（2）粒子以與y軸成450角方向進入勻強磁場做勻速圓周運動，在電、磁場中的運動軌跡如圖所示，設粒子在磁場中運動的半徑為R,周期為T,則由幾何關系可知：




粒子在磁場中的運動時間為,
粒子在電場中的運動時間為,
得總時間
考點：帶電粒子在復合場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在邊長為2a的正△ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感強度為B的勻強磁場，有一帶正電q，質(zhì)量為m的粒子從距A點的D點垂直AB方向進入磁場，如下圖所示，求：

(1)粒子速率應滿足什么條件，粒子能從AB間射出；
(2)粒子速率應滿足什么條件，粒子能從AC間射出。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中的運動特點，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和醫(yī)學設備中。某型號的回旋加速器的工作原理如圖（甲）所示，圖（乙）為俯視圖。回旋加速器的核心部分為兩個D形盒，分別為D1、D2。D形盒裝在真空容器里，整個裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強大磁場中，磁場可以認為是勻強磁場，且與D形盒底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。D形盒的半徑為R，磁場的磁感應強度為B。設質(zhì)子從粒子源A處進入加速電場的初速度不計。質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。
 
（1）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進人D2盒時的速度大小v1；
（2）求質(zhì)子第1次經(jīng)過狹縫被加速后進人D2盒后運動的軌道半徑r1；
（3）求質(zhì)子從靜止開始加速到出口處所需的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖．帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點垂直于MN進入偏轉磁場．該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后，最終到達照相底片上的H點．測得G、H間的距離為d，粒子的重力忽略不計．

（1）設粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，試證明該粒子的比荷為：；
（2）若偏轉磁場的區(qū)域為圓形，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上（MN足夠長），求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行。在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區(qū)域I和II。已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向寬度均為。不計電子重力。

（1）求兩金屬板之間電勢差U；
（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y；
（3）撤除區(qū)域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出。求電子兩次經(jīng)過y軸的時間間隔t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L，ON=2L。求：

（1）電場強度E的大�。�
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；
（3）粒子從M點進入電場經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）水平放置的平行金屬板M N之間存在豎直向上的勻強電場和垂直于紙面的交變磁場（如圖a所示，垂直紙面向里為正），磁感應強度=50T，已知兩板間距離d=0.3m，電場強度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm處的O點，一帶電油滴自由下落，穿過小孔后進入兩板間，若油滴在t=0時刻進入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量 m=10kg，電荷量q=+2×10C（不計空氣阻力。重力加速度取g=10m/s2，取π=3）求：


（1）油滴在P點的速度；
（2）N板的長度；
（3）交變磁場的變化周期。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）磁譜儀是測量粒子能量（即動能）的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進入磁感應強度為Ｂ的勻強磁場，被限束光欄Ｑ限制在的小角度內(nèi)，入射的粒子經(jīng)磁場偏轉后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上，形成寬度為Δx的光帶。試求入射粒子的能量。（重力影響不計）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，線圈A、B緊靠在一起，當給線圈A通以如圖乙所示的電流（規(guī)定由a進入b流出為電流正方向）時，則電壓表的示數(shù)變化情況（規(guī)定電流由c進入電壓表為正方向）應為下列圖中的（     ）
 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案