如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。
(1)v0(2)v0(3)

試題分析:


(1) . 4分)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做類平拋運動,則
垂直電場方向d=v0t,平行電場方向t
得vy=v0,到A點速度為v=v0              ( 3分)
在磁場中速度大小不變,
所以從C點出磁場時速度大小仍為v0     ( 1分)
(2) ( 5分)在電場中偏轉(zhuǎn)時,出A點時速度與水平方向成45°
vyt=,并且vy=v0    得E=( 2分)
在磁場中做勻速圓周運動,如圖所示由幾何關(guān)系得R=d
又qvB=,且v=v0    得B= ( 2分)   
解得=v0. ( 1分)
(3)( 4分)粒子在電場中的時間: ( 1分)
粒子在磁場中的時間:                      
總時間 :( 1分)                                                                                    
點評:本題是磁場和電場組合場問題,考查分析和解決綜合題的能力,關(guān)鍵是運用幾何知識畫出粒子的運動軌跡.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直xOy平面向里,電場線平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球,從y軸上的A點水平向右拋出.經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的N點第一次離開電場和磁場,MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場強度E的大小和方向;
(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小;
(3)A點到x軸的高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在平面直角坐標系xoy內(nèi),第I象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(-2h,-h(huán))點以速度υ0水平向右射出,經(jīng)坐標原點O處射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場。已知MN平行于x軸, N點的坐標為(2h,2h),不計粒子的重力,求:

(1)電場強度的大小E;
(2)磁感應(yīng)強度的大小B;
(3)粒子磁場中運動的時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,有一傾角為θ,足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠?
(2)所用時間是多少?

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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,電源電動勢內(nèi)阻,電阻。間距的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度的勻強磁場。閉合開關(guān),板間電場視為勻強電場,將一帶正電的小球以初速度v=0.1m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對小球的作用,取。
(1)當Rx=29Ω時,電阻消耗的電功率是多大?
(2)若小球進入板間做勻速圓周運動并與板相碰,碰時速度與初速度的夾角為,則Rx是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;M為速度選擇器,兩板間有相互垂直的勻強磁場和勻強電場,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進入分離器后做圓周運動,并打到感光板P上.不計重力,求:

(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度選擇器M兩板間的電壓U2.
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場中做圓周運動的半徑R.
(3)某同學提出在其他條件不變的情況下,只減小加速電壓U1,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場中做圓周運動的半徑減小.試分析他的說法是否正確.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,在xOy平面內(nèi),第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向。在x軸的下方有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,電、磁場區(qū)域足夠大。今有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計重力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后,沿著x軸正方向成45°角進入磁場,并能返回到原出發(fā)點P。 求:
(1)P點離坐標原點的距離h
(2)電子從P點出發(fā)經(jīng)多長時間第一次返回P點?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一束電子流在經(jīng)U=5000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處以速度v0垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示,若兩板間距d="1.0" cm,板長l="5.0" cm,

(1)當兩極板所加電壓一定時,電子能從平行板間飛出試證明電子的側(cè)移量y與電子的電量m, 質(zhì)量 q無關(guān)。
(2)要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?
(3)要使電子能打在下板的中點A處,兩個極板所加的電壓?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖,在真空中,半徑為R的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外。在磁場右側(cè)有一對平行金屬板M和N,兩板間距離也為R,板長為2R,兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上,兩板左端與O1也在同一直線上,F(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,以速率v0從圓周上的最低點P沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進人磁場,當從圓周上的O1點飛出磁場時,給M、N板加上如右邊圖所示電壓u,最后粒子剛好以平行于N板的速度從N板的邊緣飛出,不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力,
(1)求磁場的磁感應(yīng)強度B的大;
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=時,將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射人M、N之間,求粒子從磁場中射出的點到P點的距離.

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