(19分)如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里。結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)。不計離子重力,離子運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi),求:

⑴此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r;
⑵離子從D處運(yùn)動到G處所需時間;
⑶離子到達(dá)G處時的動能。
;⑵t=;⑶

試題分析:⑴正離子軌跡如圖所示,圓周運(yùn)動半徑r滿足:

⑵設(shè)離子在磁場中的運(yùn)動速度為,則有,且
在磁場中做圓周運(yùn)動的時間為
離子從C到G的時間為
離子從D到G的總時間為
⑶設(shè)電場強(qiáng)度為E,則有:
 由動能定理得:解得
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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,光滑絕緣水平面上方空間被豎直的與紙面垂直的平面MN分隔成兩部分,左側(cè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E1=mg/q,右側(cè)空間有一長為R=0.8m輕質(zhì)絕緣細(xì)繩,繩的一端固定于O點(diǎn),另一端拴一個質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B正在與紙面平行的豎直面內(nèi)做順時針圓周運(yùn)動,運(yùn)動到最低點(diǎn)時速度大小vB=8m/s,B物體在最低點(diǎn)時與地面接觸但沒有相互作用力.在MN左側(cè)空間中有一個質(zhì)量為m1=m的帶正電的物體A,電量大小為q,在水平面上與MN平面水平間距為L時由靜止釋放,恰好能和B物體在B運(yùn)動的最低點(diǎn)處發(fā)生正碰,并瞬間成為一個整體C,碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E2=3E1.如果L=0.2m,求出整體C運(yùn)動到最高點(diǎn)時的瞬時速度大小,及此時繩拉力是物體重力的多少倍?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖象。當(dāng)t=0時,在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個帶點(diǎn)粒子,設(shè)帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法中正確的是(   )
A.帶電粒子將始終向同一個方向運(yùn)動
B.2s末帶點(diǎn)粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零
D.0-3s內(nèi),電場力的總沖量為零,電場力的總功不為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=v0也從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。

(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(2)求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔Δt;
(3)若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,下列說法正確的是     。(填選項前的字母)
A.①表示γ射線,③表示α射線B.②表示β射線,③表示α射線
C.④表示α射線,⑤表示γ射線 D.⑤表示β射線,⑥表示α射線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器,板間距離為d,電容為C,上板B接地,現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m,帶電荷量為q的小油滴,以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn).如圖能落到A板的油滴僅有N滴,且第N+1滴油滴剛好能飛離電場,假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收,不考慮油滴間的相互作用,重力加速度為g,則
A.落到A板的油滴數(shù)
B.落到A板的油滴數(shù)
C.第N+1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能為
D.第N+1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中減少的機(jī)械能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一粒子從A點(diǎn)射入電場,從B點(diǎn)射出,電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示,圖中左側(cè)前三個等勢面平行,不計粒子的重力,下列說法正確的有( )
A.粒子受到的電場力先不變后增大
B.粒子的速度不斷增大
C.粒子的加速度先不變,后變小
D.若粒子從A點(diǎn)關(guān)于虛線對稱的A′點(diǎn)射入電場后,將從B點(diǎn)關(guān)于虛線對稱的B′點(diǎn)射出電場

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓,兩個質(zhì)量相等的電荷M和N同時分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間電場,兩電荷恰好在板間某點(diǎn)相遇.若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,則下列說法正確的是 ()

A.電荷M的電荷量等于電荷N的電荷量
B.兩電荷在電場中運(yùn)動的加速度相等
C.從兩電荷進(jìn)入電場到兩電荷相遇,電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功
D.電荷M進(jìn)入電場的初速度大小與電荷N進(jìn)入電場的初速度大小一定相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在勻強(qiáng)電場中,當(dāng)懸線與豎直方向成60°角時,球恰好處于平衡狀態(tài),若線長為0.05m,小球質(zhì)量為0.1kg,求:

(1)兩金屬板的電勢差;
(2)小球的電荷量;
(3)如果將小球在A點(diǎn)由靜止釋放,那么它到達(dá)B點(diǎn)時的速度為多大?

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