如圖1所示,寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為,表示電場方向豎直向上。時,一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點以水平速度射入該區(qū)域,沿直線勻速運動到點后,做一次完整的勻速圓周運動,再沿直線勻速運動到右邊界上的點。為線段的中點,重力加速度為g。上述、、、、為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大;

(2)求電場變化的周期;

(3)改變寬度,使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求的最小值。

解析:

(1)微粒作直線運動,則       ①   2分

微粒作圓周運動,則                  ②     2分

聯(lián)立①②得           ③    1分                ④    1分

(2)設(shè)粒子從N1運動到Q的時間為t1,作圓周運動的周期為t2,則

                ⑤  1分               ⑥ 1分

           1分         ⑦  {也可以用代替第7式}

聯(lián)立③④⑤⑥⑦得        ⑧  2分

電場變化的周期                  ⑨  1分

(3)若粒子能完成題述的運動過程,   要求d≥2R         (10)  2分

聯(lián)立③④⑥得             (11)    1分

設(shè)N1Q段直線運動的最短時間為tmin,由⑤(10)(11)得      

因t2不變,T的最小值    3

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為,表示電場方向豎直向上。時,一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點以水平速度射入該區(qū)域,沿直線運動到點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的點。為線段的中點,重力加速度為g。上述、、、為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大小;

(2)求電場變化的周期

(3)改變寬度,使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求的最小值。

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科目:高中物理 來源:2010年高考物理試題分類匯編——磁場 題型:計算題

(16分)
如圖1所示,寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為,表示電場方向豎直向上。時,一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點以水平速度射入該區(qū)域,沿直線運動到點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的點。為線段的中點,重力加速度為g。上述、、、、為已知量。
(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大;
(2)求電場變化的周期;
(3)改變寬度,使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求的最小值。

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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理選修3-1帶電粒子在復(fù)合場中的運動專項練習(xí)(帶解析) 題型:計算題

(2010·安徽卷)23.(16分)如圖1所示,寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為,表示電場方向豎直向上。時,一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點以水平速度射入該區(qū)域,沿直線運動到點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的點。為線段的中點,重力加速度為g。上述、、、、為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大小;
(2)求電場變化的周期
(3)改變寬度,使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求的最小值。

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科目:高中物理 來源:2010年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(安徽卷)理綜 題型:計算題

(16分)

如圖1所示,寬度為的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為,表示電場方向豎直向上。時,一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的點以水平速度射入該區(qū)域,沿直線運動到點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的點。為線段的中點,重力加速度為g。上述、、、為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大。

(2)求電場變化的周期;

(3)改變寬度,使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域,求的最小值。

 

 

 

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