如圖所示,真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強磁場,條形
區(qū)域Ⅱ(含I、Ⅱ區(qū)域分界面)存在水平向右的勻強電場,電場強度為E,磁場和電場寬
度均為L且足夠長,M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板,F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地
射入磁場,入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖,質(zhì)子束由兩部分組成,一部分為速度大小為的低速質(zhì)子,另一部分為速度大小為3的高速質(zhì)子,當(dāng)I區(qū)中磁場較強時,M板出現(xiàn)兩個亮斑,緩慢改變磁場強弱,直至亮斑相繼剛好消失為止,此時觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e,不計質(zhì)子重力和相互作用力,求:

小題1:此時I區(qū)的磁感應(yīng)強度;
小題2:N板兩個亮斑之間的距離.

小題1:
小題2:
1)(5分)此時低速質(zhì)子速度恰好與兩場交界相切且與電場方向垂直,在磁場中運動半徑為R1
                    …………. 2分
           …………. 2分   
由①②得            …………. 1分      
(2)(7分)高速質(zhì)子軌道半徑                
由幾何關(guān)系知此時沿電場線方向進(jìn)入電場,到達(dá)N板時與A點豎直高度差
             
低速質(zhì)子在磁場中偏轉(zhuǎn)距離

                 
在電場中偏轉(zhuǎn)距離
                       
在電場中時間   ,   
                      
由以上關(guān)系式 得亮斑PQ間距
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:計算題

(22分)如圖甲所示,在xOy坐標(biāo)平面的第一象限(包括x、y軸)內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B0、方向垂直于xOy平面且隨時間做周期性變化的勻強磁場,如圖乙所示,規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向為正。在y軸左側(cè)有一對豎直放置的平行金屬板M、N,兩板間的電勢差為U0。一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(重力和空氣阻力均忽略不計),從貼近M板的中點無初速釋放,通過N板小孔后從坐標(biāo)原點O以某一速度沿x軸正方向垂直射入磁場中,經(jīng)過一個磁場變化周期T0(T0未知)后到達(dá)第一象限內(nèi)的某點P,此時粒子的速度方向恰好沿x軸正方向。

(1)求粒子進(jìn)入磁場作勻速圓周運動時的運動半徑;
(2)若粒子在t=0時刻從O點射入磁場中,求粒子在P點縱坐標(biāo)的最大值ym及相應(yīng)的磁場變化周期T0的值;
(3)若在上述(2)中,第一象限內(nèi)y=ym處平行x軸放置有一屏幕,如圖甲,磁場變化周期為上述(2)中T0,但M、N兩板間的電勢差U可以在U0<U<9U0范圍內(nèi)變化,粒子仍在t=0時刻從O點射入磁場中,求粒子可能擊中的屏幕范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(甲)所示,邊長為L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框,放在光滑的水平桌面上,磁感應(yīng)強度B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上,金屬線框的一邊ab與磁場的邊界MN重合。在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動,在5.0s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示,已知金屬線框的總電阻為R=4.0Ω。

小題1:試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,
線框中的感應(yīng)電流方向?
小題2: t=2.0s時,金屬線框的速度?
小題3:已知在5.0s內(nèi)F做功1.95J,則金屬框從磁場拉出過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,相距2L的AB、CD兩直線間存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場,其中PT上方的電場E1方向豎直向下,PT下方的電場E0方向豎直向上,在電場左邊界AB上寬為L的PQ區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從某時刻起由Q到P點間的帶電粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強電場E0中,若從Q點射入的粒子,通過PT上的某點R進(jìn)入勻強電場E1后從CD邊上的M點水平射出,其軌跡如圖所示,測得MT兩點的距離為L/2。不計粒子重力及它們間的相互作用。試求:(m、q、L,、a、 v0為已知量)

小題1:電場強度E0的大小;
小題2:在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能垂直CD邊水平射出,這些入射點到P點的距離有什么規(guī)律?
小題3:有一邊長為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器,在其邊界正中央開有一小孔S,將其置于CD右側(cè),若從Q點射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失),并返回Q點,在容器中現(xiàn)加上一個如圖所示的勻強磁場,粒子運動的半徑小于a,磁感應(yīng)強度B的大小還應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,勻強磁場磁感應(yīng)強度 B=0.2T,磁場寬度 L=0.3m, 一正方形金屬框邊長 ab=0.1m, 每邊電阻R=0.2W,金屬框在拉力F作用下以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直.求:

小題1:畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i和a、b兩端電壓Uab隨時間t的變化圖線(規(guī)定以adcba為正方向);
小題2:金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,拉力F做的功;
小題3:金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,導(dǎo)線ab上所產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子以相同的速度分別垂直進(jìn)入勻強電場和勻強磁場時,它將( )
A.在勻強電場中做勻速圓周運動B.在勻強磁場中做變加速曲線運動
C.在勻強電場中做拋物線運動D.在勻強磁場中做拋物線運動

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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(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y 軸正方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向內(nèi)的勻強磁場,現(xiàn)有一質(zhì)量為m 帶電量為q的負(fù)粒子(重力不計)從電場中坐標(biāo)為(3L,L)的P點與x軸負(fù)方向相同的速度v0射入,在x軸上的Q點進(jìn)入磁場,進(jìn)入磁場速度方向與x軸負(fù)方向成45°夾角,然后粒子恰好能從O點射出,求:粒子在O點的速度大小。
求:
(1)粒子在O點的速度大。
(2)勻強電場的場強E;
(3)粒子從P點運動到O點所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在如圖所示豎直平面坐標(biāo)系內(nèi),在第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場和水平方向的勻強電場,磁感應(yīng)強度為B,電場強度E1的大小和方向未知。質(zhì)量為、帶電量為q的液滴從p點沿圖中虛線勻速運動到原點o進(jìn)入第二象限,在第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強電場,其場強大小為E2。已知P點坐標(biāo)為(4L,-3L),重力加速度為g。求:

小題1: E1的方向和大小。
小題2:液滴在第四象限勻速運動的速度大小。
小題3:液滴通過0點后再次通過軸時的坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點、半徑為r,內(nèi)壁光滑,A、B兩點分別是圓弧的最低點和最高點。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強電場,一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動(電荷量不變),經(jīng)C點時速度最大,O、C連線與豎直方向的夾角θ=60°,重力加速度為g。
小題1:求小球所受到的電場力大小;
小題2:小球在A點速度v0多大時,小球經(jīng)B點時對軌道的壓力最。

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同步練習(xí)冊答案