(10分)如圖所示,在平面直角坐標系xoy中,第一象限內(nèi)有一邊長為L的等邊三角形區(qū)域(其AO邊與y軸重合、一個頂點位于坐標原點O),區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面的勻強磁場;第二象限內(nèi)分布著方向豎直向下的勻強電場,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力),以速度v垂直O(jiān)C邊從三角形OC邊中點垂直射入磁場,并垂直y軸進入電場,最后從x軸上的某點離開電場,已知粒子飛出電場時,其速度方向OC邊平行。求:

(1)粒子在磁場中運動的時間;
(2)勻強電場的場強大小。
(1)(2)

試題分析:由題可知帶電粒子運動軌跡如圖,設粒子在磁場中的運動半徑為r、周期為T,則:   

                 
             
   
帶電粒子在磁場中運動時間:   
 
(2)設粒子在電場中運動時間為,粒子在電場中的運動,由題意得:
    
                
    

點評:此類題型考察了帶電粒子在電場中類偏轉(zhuǎn),并考察了帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn),其關鍵問題在于找出其軌跡,從而確定圓心角和線段與半徑的幾何關系。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后,垂直進入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移是y.偏轉(zhuǎn)板間距離為d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長為L。為了使得電子離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移y增大,可采用下面哪些辦法(  )
A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 B.減小板長L
C.減小板間距離dD.增大加速電壓U1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力),當兩板間加上如圖2所示的交變電壓后,能使電子有可能做往返運動的電壓是(   )

圖1

圖2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一個初速度為零的電子在U1=45V的電壓作用下得到一定速度后垂直于平行板間的勻強電場飛入兩板間的中央,如圖所示。若平行板間的距離d=1cm,板長l=1.5cm,電子的電荷量e="1.6×10" -19C,電子的質(zhì)量m="9×10" -31kg,求:

(1)電子進入平行板間的速度v0多大?
(2)若電子恰能沿平行板右邊緣射出,加在平行板上的電壓U2為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,電量Q為固定的正點電荷,A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為 h和0.25 h,將另一點電荷從 A點由靜止釋放,運動到B點時速度正好又變?yōu)榱。若此電荷在A點處的加速度大小為,試求:

(1)此電荷在B點處的加速度。
(2)A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強度.現(xiàn)有一電荷量,質(zhì)量的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點處由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C,然后落至水平軌道上的D點.取.試求:
(1)帶電體在圓形軌道C點的速度大小;
(2)D點到B點的距離;
(3)帶電體從p點運動到B點的過程中,摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩個半徑均為R的圓形平板電極,平行正對放置,相距為d,極板間的電勢差為U,板間電場可以認為是均勻的。一個粒子(42He)從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達負極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:
(1)極板間的電場強度E;
(2)粒子在極板間運動的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示的電路中,電源電動勢E=24V、內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=15Ω。水平放置的平行金屬板AB間距d=40cm,上板A開一小孔。合上電鍵,適當調(diào)整R2的有效阻值,然后讓一個質(zhì)量m=0.02kg、帶電量q=-0.01C的小球a從距小孔正上方高h=10cm處自由下落,當a剛進入小孔時,另一小球b(質(zhì)量、電量與小球a的完全相同)恰好從兩板的正中央水平飛入,兩球同時打在小孔正下方B板上的P點。小球視為質(zhì)點,小球間的作用力及空氣阻力均忽略不計,g=10m/s2.求:

(1)小球a剛進入小孔時的速度V0
(2)兩板間的電勢差UAB
(3)滑動變阻器的有效阻值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

相距很近的平行板電容器,在兩板中心各開有一個小孔,如圖甲所示,靠近A板的小孔處有一電子槍,能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子,電子的初速度為v0,質(zhì)量為m,電量為-e,在AB 兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0< k <1,;緊靠B 板的偏轉(zhuǎn)電場電壓也等于U0 ,板長為L,兩板間距為d,距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器中的運動時間可以忽略不計。

(1)在0—T 時間內(nèi),熒光屏上有兩個位置會發(fā)光,試求這兩個發(fā)光點之間的距離。(結(jié)果用L、d 表示,第2 小題亦然)
(2)只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場極板的間距(仍以虛線為對稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個光點,極板間距應滿足什么要求?
(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場及熒光屏,當k 取恰當?shù)臄?shù)值,使在0—T 時間內(nèi)通過電容器B 板的所有電子,能在某一時刻形成均勻分布的一段電子束,求k 值。

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