(16分)如圖所示，在坐標系的第一、四象限存在一寬度為a、垂直紙面向外的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B；在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強電場。一個粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P（，）時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動到Q點時，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求：
⑴勻強電場的電場強度；
⑵PQ的長度；
⑶若僅將電場方向沿順時針方向轉(zhuǎn)動60º角，粒子源仍在PQ間移動并釋放粒子，試判斷這些粒子第一次從哪個邊界射出磁場并確定射出點的縱坐標范圍。
（1）  （2） （3）[，]

試題分析：(1)粒子源在P點時，粒子在電場中被加速
根據(jù)動能定理 有                 （1分）
解得               （1分）
粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律 有（1分）
由幾何關(guān)系知，半徑     （1分）

解得                       （1分）
(2)粒子源在Q點時，設(shè)OQ=d
根據(jù)動能定理 有          （1分）
根據(jù)牛頓第二定律 有      （1分）
粒子在磁場中運動軌跡與邊界EF相切，由幾何關(guān)系知 
                 （1分）
聯(lián)立解得                     （1分）
長度           （1分）

(3)若僅將電場方向沿順時針方向轉(zhuǎn)動角，由幾何關(guān)系可知，粒子源在PQ間各點釋放的粒子經(jīng)電場后射入磁場時的速率與原來相等，仍為v1、v2。從P、Q點發(fā)出的粒子軌道半徑仍為、  （1分）
從P發(fā)出的粒子第一次從y軸上N點射出，由幾何關(guān)系知軌道正好與EF相切，N點的縱坐標
   （2分）
同理可求，從Q發(fā)出的粒子第一次從y軸上M點射出，M點的縱坐標
             （2分）
即射出點的縱坐標范圍  [，] （1分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分） 如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷＝106 C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經(jīng)過×10－5 s后，電荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t＝0時刻)．求：

(1)勻強電場的電場強度E的大��；（保留2位有效數(shù)字）
(2)圖b中t＝×10－5 s時刻電荷與O點的水平距離；
(3)如果在O點右方d＝68 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B；在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強電場（圖中未畫出）；第四象限有與x軸同方向的勻強電場；第三象限也存在著勻強電場（圖中未畫出）。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點由靜止釋放，恰好能在坐標平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線斜向下運動，經(jīng)過x軸上的a點進入y<0的區(qū)域后開始做勻速直線運動，經(jīng)過y軸上的b點進入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運動，最后通過x軸上的c點，且Oa=Oc。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。求：

（1）微粒的電性及第一象限電場的電場強度E1；
（2）帶電微粒由P點運動到c點的過程中，其電勢能的變化量大小；
（3）帶電微粒從a點運動到c點所經(jīng)歷的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（本題13分）在如圖所示的直角坐標系中，有一個與坐標平面垂直的界面，界面與x軸成45°且經(jīng)過坐標原點O，界面右下側(cè)有一勻強電場，場強為E，方向沿y軸的正方向，界面左上側(cè)有一勻強磁場，方向垂直坐標平面向里，大小未知�，F(xiàn)把一個質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子從坐標為(，-)的P點處由靜止釋放，粒子以一定的速度第一次經(jīng)過界面進入磁場區(qū)域。經(jīng)過一段時間，從坐標原點O再次回到電場區(qū)域，不計粒子的重力。求：

（1）粒子第一次經(jīng)過界面進入磁場時的速度有多大？
（2）磁場的磁感應(yīng)強度的大�。�
（3）粒子第三次經(jīng)過界面時的位置坐標？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強電場和勻強磁場相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子（不計重力），以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過，正確的分析是（   ）
A．如果讓平行板電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以v0進入該區(qū)域才能沿直線穿過
B．如果帶正電粒子以大于v0的速度沿v0方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越小
C．如果帶負電粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入該區(qū)域時，其電勢能越來越大
D．無論帶正電還是帶負電的粒子，若從下向上以速度v0進入該區(qū)域時，其動能都一定增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強磁場B和勻強電場E，磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直。在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達水平地面。若不計空氣阻力，小球在通過電場和磁場的過程中，下列說法中正確的是  
A．小球做勻變速曲線運動
B．小球的電勢能保持不變
C．洛倫茲力對小球做正功
D．小球的動能增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分)如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B。足夠長的斜面固定在水平面上，斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處，且恰好對斜面無壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質(zhì)點)，一段時間后，小球落在斜面上的C點。已知小球的運動軌跡在同一豎直平而內(nèi)，重力加速度為g，求： 

(1)小球P落到斜面時速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時間t；
(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）、傳送帶和水平面的夾角為37°，完全相同的兩輪和皮帶的切點A、B間的距離為24m， B點右側(cè)（B點在場的邊緣）有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度B=103T.傳送帶在電機帶動下，以4m/s速度順時針勻速運轉(zhuǎn)，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg，電量q=+10-2C的物體(可視為質(zhì)點)輕放于傳送帶的A點，已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.8，物體在運動過程中電量不變，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）物體從A點傳送到B點的時間？
（2）若物體從B點進入混合場后做勻速圓周運動，則所加的電場強度的大小E應(yīng)為多少？物體仍然從混合場的左邊界出混合場，則場的右邊界距B點的水平距離d至少等于多少？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案