【題目】邊長(zhǎng)L0.20m的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度為E1×104V/m,磁感強(qiáng)度B0.05T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,當(dāng)一束質(zhì)荷比為5×10-8kg/C的正離子流,以一定的速度從電磁場(chǎng)的正方形區(qū)域的邊界中點(diǎn)射入,離子流穿過電磁場(chǎng)區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),如右圖所示,不計(jì)正離子的重力,求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和離子流的速度大小

2)在離電磁場(chǎng)區(qū)域右邊界D=0.4m處有與邊界平行的平直熒光屏.若撤去電場(chǎng),離子流擊中屏上a點(diǎn);若撤去磁場(chǎng),離子流擊中屏上b點(diǎn),則ab間的距離是多少?.

【答案】1)豎直向下;21.34m

【解析】

1)正離子經(jīng)過正交場(chǎng)時(shí)豎直方向平衡,因洛倫茲力向上,可知電場(chǎng)力向下,則電場(chǎng)方向豎直向下;

由受力平衡得

離子流的速度

2)撤去電場(chǎng),離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所需向心力由洛倫茲力提供,則有

離子離開磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),作出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖一所示

圖一

由幾何關(guān)系可得,圓心角

若撤去磁場(chǎng),離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),離開電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖二所示

圖二

通過電場(chǎng)的時(shí)間

加速度

在電場(chǎng)中的偏移量

粒子恰好從電場(chǎng)右下角穿出電場(chǎng),則

由幾何關(guān)系得

ab的距離

=1.34m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,閉合矩形線圈從靜止開始豎直下落,穿過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域此磁場(chǎng)長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于線圈長(zhǎng)度,不計(jì)空氣阻力,則此線圈從邊進(jìn)入磁場(chǎng)到邊出磁場(chǎng)為止,以下說法中正確的是( .

A.始終有一個(gè)向下的速度B.始終有一個(gè)向下的加速度

C.某一時(shí)刻加速度可能為零D.某一時(shí)刻加速度可能向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】日本東北部海域里氏9.0級(jí)地震所引發(fā)的福島核電站泄漏事故,讓全世界都陷入了恐慌.下面有關(guān)核輻射的相關(guān)知識(shí),說法正確的是( )

A.核泄漏中放射性物質(zhì)都是天然放射性元素

B.放射性輻射對(duì)人類都是有害的

C.可以通過改變放射性物質(zhì)的外部環(huán)境來(lái)改變放射性元素衰變的快慢

D.、、三種射線中只有射線是不帶電的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心OMN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,則在t=0t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)

A. 圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向

C. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為

D. 圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示(以地面為參考系).已知v2v1,則

A.0t2時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用

B.0t 1時(shí)間內(nèi)與t1t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力大小相同方向相反

C.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大

D.t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下面掛有匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l,線框的下半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線框平面垂直,在圖中垂直于紙面向里.線框中通以電流I,方向如圖所示,開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài).令磁場(chǎng)反向,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小仍為B,線框達(dá)到新的平衡.則在此過程中線框位移的大小Δx及方向是(  )

A.Δx,方向向上

B.Δx ,方向向下

C.Δx,方向向上

D.Δx,方向向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶負(fù)電粒子以速度v0射入磁場(chǎng)區(qū)域,速度方向垂直磁場(chǎng)且與半徑方向的夾角為45°.當(dāng)該帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí),速度方向剛好與入射速度方向垂直。不計(jì)帶電粒子的重力,下列說法正確的是( )

A. 該帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線通過O點(diǎn)

B. 該帶電粒子的比荷為

C. 該帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

D. 若只改變帶電粒子的入射方向,則其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在圖電路圖中,滑動(dòng)變阻器觸頭放在中點(diǎn),閉合開關(guān)S后,a、b、c三燈亮度相同,若滑動(dòng)變阻器的觸頭逐漸向下滑動(dòng),則三個(gè)燈的亮度從亮到暗依次為(

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了探究碰撞中的不變量,實(shí)驗(yàn)可以在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行,這樣就可以大大減小阻力,滑塊在碰撞前、后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻速直線運(yùn)動(dòng),使實(shí)驗(yàn)的可靠性及準(zhǔn)確度得以提高,在某次實(shí)驗(yàn)中,A、B兩鋁制滑塊在一水平長(zhǎng)氣墊導(dǎo)軌上相碰,用閃光照相每隔0.4s的時(shí)間拍攝一次照片,每次拍攝時(shí)閃光的延續(xù)時(shí)間很短,可以忽略,如圖所示,已知滑塊A、B之間的質(zhì)量關(guān)系是,拍攝共進(jìn)行了4次,第一次是在兩滑塊相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時(shí)間內(nèi)是在10cm105cm這段范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)(以滑塊上的箭頭位置為準(zhǔn)).

1)根據(jù)閃光照片求A、B兩滑塊碰撞前后的速度大小.

2)根據(jù)閃光照片分析說明兩滑塊碰撞前后兩個(gè)物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和是不是不變量.

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