(17分)如圖所示,在xoy平面直角坐標系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場E1,第二象限存在水平向右的勻強電場E2(未知),其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場。有一質量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運動一段時間后經(jīng)過Q點垂直于射線OA進入磁場,經(jīng)磁場垂直x軸進入偏轉電場E2,過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1,已知OP=h,不計粒子重力,求:
 
(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大。
(2)勻強電場電場強度E1的大。
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間。

(1)2V0   (2)  (3)

解析試題分析:(1)設粒子在Q的速度為V,則V·sin30°=V0 有V=2V0
(2)在電場E1中,對粒子有h-OQ·sin30°= at2      OQ·cos30°=V0t
粒子的加速度qE1=ma    V·cos30°=a·t     得:E1=     OQ= h
(3)粒子以O為圓心作勻速圓周運動OQ=" r" =        T= 
在磁場中運動時間t1=·T= 
在電場E2中運動時間t2= = 
Q點運動到P點的時間t=t1+t2=
考點:本題考查運動的分解、帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動、及勻速圓周運動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在平面直角坐標系xoy的第一象限內有一圓形勻強磁場區(qū)域,半徑r=0.1m,磁感應強度B=0.5T,與y軸、x軸分別相切于A、C兩點。第四象限內充滿平行于x軸的勻強電場,電場強度E=0.3 V/m,如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度,自A點沿AO1方向射入磁場,從C點射出(不計重力)。
(1)帶粒子的比荷;
(2)若該粒子以相同大小的初速度,自A點沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場,經(jīng)磁場、電場后射向y軸,求經(jīng)過y軸時的位置坐標。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在xOy坐標系中,y>0的范圍內存在著沿y軸正方向的勻強電場;在y<0的范圍內存在著垂直紙面的勻強磁場(方向未畫出)。已知OA=OC=CD=DE=EF=L,OB=L,F(xiàn)在一群質量為m、電荷量大小為q(重力不計)的帶電粒子,分布在A、B之間。t=0時刻,這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開始運動。觀察到從A點出發(fā)的帶電粒子恰好從D點第一次進入磁場,然后從O點第一次離開磁場。

(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負及所加勻強磁場的方向;
(2)試推導帶電粒子第一次進入磁場的位置坐標x與出發(fā)點的位置坐標y的關系式;
(3)試求從A點出發(fā)的帶電粒子,從O點第一次離開磁場時的速度方向與x軸正方向的夾角θ。(圖中未畫出)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分) 如圖,左邊矩形區(qū)域內,有場強為E0的豎直向下的勻強電場和磁感應強度為B0的垂直紙面向里的勻強磁場,電荷量為q、質量不同的帶正電的粒子(不計重力),沿圖中左側的水平中線射入,并水平穿過該區(qū)域,再垂直射入右邊磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域磁場邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外,左右寬為a,上下足夠長。

(1)求帶電粒子速度的大小v;
(2)如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進入后又返回到AA/邊界,則帶電粒子的質量在什么范圍?
(3)如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場區(qū)域(該點未畫出),則該帶點粒子的質量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內,存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形,兩個勻強電場相距為L。在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,不計電子所受重力。

(1)確定電子離開ABCD區(qū)域時的位置坐標。
(2)若已知電子電荷量為e、質量為m,求電子由靜止釋放到離開ABCD區(qū)域所經(jīng)歷的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖a所示,豎直直線MN左方有水平向右的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計,比荷的正電荷置于電場中O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進入其右方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應強度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,忽略磁場變化帶來的影響)。求:

(1)勻強電場的電場強度E;
(2)圖b中時刻電荷與O點的豎直距離r。
(3)如圖在O點下方d=39.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需要的時間。(結果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板,接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點放置一個電子發(fā)射源?梢韵蚋鱾方向釋放電子,射出的初速度為v,電子打在B板上的區(qū)域面積為S,(不計電子的重力),試求電子的比荷

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)一荷質比為的帶電粒子經(jīng)一電場U=150V加速進入到一只有左邊界的勻強磁場中,已知勻強磁場的磁感應強度為B="0.1T" 求:

(1)粒子離開電場時的速度
(2)粒子離開磁場左邊界的位置距離進入點的長度
(3)粒子在磁場中運動的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻,對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運動,運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計,g取10m/s2,求:   

(1)4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大;
(2)4.0s末力F的瞬時功率。

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