如圖所示,坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E。一個帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點,沿著直線MP做勻速運動,過P點后油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域,圖中。要使油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動,需在該區(qū)域內(nèi)加一個勻強(qiáng)電場。若帶電油滴做勻速圓周運動時沿弧垂直于x軸通過了軸上的N點,求:
(1)油滴運動速率的大;
(2)在x>0的區(qū)域內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向;
(3)油滴從x軸上的M點經(jīng)P點運動到N點所用的時間。
(1)        (2)    (3)
(1)如圖所示,

油滴受三力作用沿直線勻速運動,由平衡條件有
          ①             (2分)
           ②                      (2分)
由①式解得     ③             (1分)
(2)在x>0的區(qū)域,油滴要做勻速圓周運動,其所受的電場力必與重力平衡,由于油滴帶正電,所以場強(qiáng)方向豎直向上。                           (1分)
若設(shè)該電場的場強(qiáng)為,則有                  ④             (1分)
由②、④式聯(lián)立解得                   (1分)
(3)如圖所示,弧PN為油滴做圓周運動在x>0,y<0區(qū)域內(nèi)的圓弧軌跡。過P點作垂直于MP的直線,交x軸于點,則點一定是圓心,且∠ (2分)

設(shè)油滴從M點到P點和從P點到N點經(jīng)歷的時間分別為
做勻速圓周運動時有               ⑤             (2分)
由②、③、⑤式解得             ⑥             (1分)
所以               ⑦                      (2分)
                  ⑧             (2分)
全過程經(jīng)歷的時間為                     (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的I、Ⅱ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,第Ⅲ象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限內(nèi)無電場和磁場。質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子由M點以速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)Nx軸上的P點最后又回到M點。設(shè)OM=OP =l,ON=2l,求:
(1)電場強(qiáng)度E的大;
(2)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)粒子從M點進(jìn)入電場,經(jīng)N、P點最后又回到M點所用的時間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如下圖為一種可用于測量電子電量e與質(zhì)量m比值e/m的陰極射線管,管內(nèi)處于真空狀態(tài).圖中L是燈絲,當(dāng)接上電源時可發(fā)出電子.A是中央有小孔的金屬板,當(dāng)L和A間加上電壓時(其電壓值比燈絲電壓大得多),電子將被加速并沿圖中虛直線所示的路徑到達(dá)熒光屏S上的O點,發(fā)出熒光,、為兩塊平行于虛直線的金屬板,已知兩板間距為d,在虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)可施加一勻強(qiáng)磁場,已知其磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外,a、、,、都是固定在管殼上金屬引線,、,是三個電壓可調(diào)并可讀出其電壓值的直流電源.

(1)試在圖中畫出三個電源與陰極射線管的有關(guān)引線的連線.
(2)導(dǎo)出計算e/m的表達(dá)式,要求用應(yīng)測物理量及題給已知量表示.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電子自靜止開始經(jīng)M、N板間(兩板間的電壓為U)的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示.求: (已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電子的重力忽略不計)

(1)在圖中正確畫出電子由靜止開始直至離開勻強(qiáng)磁場時的軌跡;(用尺和圓規(guī)規(guī)范作圖)
(2)電子進(jìn)入磁場時的速度;
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1) 若射入時速度大小為,且E=0,求此時粒子運動過程中距x軸的最大距離;
(2)若粒子沿初速方向做勻速直線運動,求初速度滿足的條件;
(3)若初速度,此時粒子運動的軌跡如圖中實線所示。試求此粒子運動過程中距x軸的最大距離;
(4) 若粒子初速=0,此時粒子的運動軌跡如圖中虛線所示。已知此曲線距x軸最遠(yuǎn)處附近一小段圓弧的半徑(即曲率半徑)是粒子此時距離x軸最遠(yuǎn)距離的2倍,試求的大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)電場強(qiáng)度至少為多少?
(2)在(1)問的情況下,要使小球繼續(xù)運動,第二次通過最高點a時,小球?qū)^緣管恰好無壓力,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)帶電微粒在磁場中運動的速率;
(2)帶電微粒在第一次到達(dá)y軸上時與O點的距離;
(3)微粒經(jīng)過磁場打在x軸正方向上的某一點P,P到坐標(biāo)原點O的距離也為12cm,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),第一、第三象限有大小相等、垂直平面朝里的勻強(qiáng)磁場,第二象限有平行于平面沿-方向的勻強(qiáng)電場E2 ,第四象限有平行于平面沿+方向的勻強(qiáng)電場E1。一質(zhì)量為,電量為-的帶電粒子(不計重力),從軸上的()點以速度沿-方向進(jìn)入第四象限的電場中,后由軸上的某點沿+方向進(jìn)入第二象限的電場中,最后從軸上的某點沿-方向再度進(jìn)入第四象限。已知。求

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)帶電粒子從第一象限進(jìn)入第四象限時點的坐標(biāo)
(3)帶電粒子第一次經(jīng)過全部四個象限的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平光滑絕緣地面上方虛線MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E1=1.0N/C,右側(cè)存在著豎直向上、電場強(qiáng)度E2=50N/C的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=5.0T的勻強(qiáng)磁場,場區(qū)豎直方向均足夠在。有兩個完全相同的金屬小球A、B,質(zhì)量均為0.10g,A帶正電,電量大小為4.0×10-5C,B不帶電,F(xiàn)將小球A在P點由靜止釋放,當(dāng)A運動到N點與靜止在N點的小球B碰撞,PN=0.2m,A、B碰撞時間極短,碰撞過程中無能量損失。球的大小忽略不計。(g取10m/s2)求:
(1)碰撞前小球A速度大小。
(2)小球B經(jīng)過虛線MN時與水平地面的距離。
(3)小球B落到水平地面上瞬間與此時小球A的距離。

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