(12分) 如圖所示,有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2×10-3 T;磁場右邊是寬度L=0.2 m、場強E=40 V/m、方向向左的勻強電場.一帶電粒子電荷量q=-3.2×10-19 C,質(zhì)量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場,在磁場中偏轉(zhuǎn)后進入右側(cè)的電場,最后從電場右邊界射出.(不計重力)求:

(1)大致畫出帶電粒子的運動軌跡;
(2)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(3)帶電粒子飛出電場時的動能Ek.
(1)0.4m;(2)如下圖;(3)7.68×10?18J.

試題分析:(1)粒子運動軌跡如圖。

(2)帶電粒子在磁場中運動時洛侖茲力做向心力,

(3)根據(jù)動能定理,粒子在射出電場過程中

代人數(shù)據(jù)解得:EK’=7.68×10?18J
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

如圖所示,在x<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場,在第一象限傾斜直線OM的下方和第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子自電場中的P點沿x軸正方向射出,恰好經(jīng)過坐標原點O進入勻強磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后垂直于y軸從N點回到電場區(qū)域,并恰能返回P點。已知P點坐標為,帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v0,不計粒子重力。求:

(1)勻強電場的電場強度大。
(2)N點的坐標;
(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

分如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為d,PQ板帶正電,MN板帶負電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場.一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場.不計粒子重力.試求:

(1)兩金屬板間所加電壓U的大小;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖,在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場和垂直于xoy平面的勻強磁場,勻強電場電場強度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標原點距離為L的A點處,以沿x正向的初速度進入第一象限,如果電場和磁場同時存在,小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動,并從x軸上距坐標原點L/2的C點離開磁場。如果只撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球以相同的初速度從A點進入第一象限,仍然從x軸上距坐標原點L/2的C點離開電場。求:

(1)小球從A點出發(fā)時的初速度大;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個矩形,求這一范圍的最小面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xOy坐標系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場;在y<0的范圍內(nèi)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(zhì)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(guān)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:不詳 題型:單選題

如下圖所示,兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B,有一個帶正電的小球(電荷量為+q、質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場上方的某一高度處自由落下,那么,帶電小球可能沿直線通過的電磁復(fù)合場的是( 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,一個質(zhì)量m=2.0×10-11kg、電荷量q=1.0×10-5C的帶電粒子(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電場加速后,沿兩平行金屬板間中線水平進入電壓U2=100V的偏轉(zhuǎn)電場,帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出后,進入垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的左右邊界均與偏轉(zhuǎn)電場的金屬板垂直。已知偏轉(zhuǎn)電場金屬板長L=20cm、兩板間距,勻強磁場的寬度D=10cm。求:

(1)帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0;
(2)帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時速度v的大小和方向;
(3)為了使帶電粒子不從磁場右邊界射出,勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值B。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,在直角坐標系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強磁場:垂直紙面向外的勻強磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強磁場Ⅱ,O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點,OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場. 一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標為(-2L,-L)的點以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過原點O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力忽略不計)

(1)求第三象限勻強電場場強E的大。
(2)求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大;
(3)如帶電粒子能再次回到原點O,問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少?粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一荷質(zhì)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(yīng)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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