(21分)如圖所示,x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(圖中未畫(huà)出)。x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下。一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+e的質(zhì)子以速度v0O點(diǎn)沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。質(zhì)子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后,從b點(diǎn)處穿過(guò)x軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,速度方向與x軸正方向成30°,之后通過(guò)了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)。不計(jì)質(zhì)子的重力。
(1)畫(huà)出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡,并求出圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和最小面積;
(2)求出O點(diǎn)到c點(diǎn)的距離。
(1)
(2) 
(1)質(zhì)子先在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng), 射出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),最后進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示.根據(jù)牛頓第二定律,有 。。。。(2分)
 
要使磁場(chǎng)的區(qū)域面積最小,則Oa為磁場(chǎng)區(qū)域的直徑,由幾何關(guān)系可知:  。。。。。。。。。。。。(2分)
求出圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑  。。。。。。。。(2分)
圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為。。。。。。。。。(3分)
(2)質(zhì)子進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng),垂直電場(chǎng)方向:。。。。。(2分)
平行電場(chǎng)方向:。。。。。。。。。。。。。。。。。。(2分)
由牛頓第二定律。。。。。。。。。。。。。。。。。。!。2分)
解得:。。。。。。。。。。。。。。。。。(2分)
O點(diǎn)到c點(diǎn)的距離: 。。。。。。。 (4分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn),稱這種電場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),這種磁場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(重力不計(jì)):
A.欲把速度不同的同種帶電粒子分開(kāi),既可采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),也可采用偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
B.欲把動(dòng)能相同的質(zhì)子和α粒子分開(kāi),只能采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)
C.欲把由靜止經(jīng)同一電場(chǎng)加速的質(zhì)子和α粒子分開(kāi),偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均可采用
D.欲把初速度相同而比荷不同的帶電粒子分開(kāi),偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均可采用

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

水平放置的平行金屬板M、N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的交變磁場(chǎng)(如圖a所示,垂直紙面向里為正),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=100T.已知兩板間距離d=0.3m,電場(chǎng)強(qiáng)度E=50V/m, M板上有一小孔P,在P正上方h=5cm處的O點(diǎn),一帶電油滴自由下落,穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間,最后落在N板上的Q點(diǎn)如圖b所示.如果油滴的質(zhì)量m=,帶電量|q|.求
(1)在P點(diǎn)的速度V為多少?
(2)若油滴在t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間,最后恰好垂直向下落在N板上的Q點(diǎn).試求油滴的電性及交變磁場(chǎng)的變化周期T.(3)Q、O兩點(diǎn)的水平距離.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,O點(diǎn)在水平面上,P點(diǎn)在O點(diǎn)的正上方距O點(diǎn)高度h="5" m,整個(gè)空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向與紙面垂直.現(xiàn)從P點(diǎn)以速度v0向右水平射出一帶正電的微粒,正好能作勻速直線運(yùn)動(dòng);若撤去磁場(chǎng),保留電場(chǎng),微粒從P點(diǎn)以速度v0水平射出,結(jié)果落在水平面上的A點(diǎn)處;若將電場(chǎng)和磁場(chǎng)都撤去,微粒從P點(diǎn)以速度v0水平射出,結(jié)果落在水平面上的B點(diǎn)處,OB=2h,OA=
(1)說(shuō)出電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向;
(2)求出v0的大;
(3)若僅將電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向都變?yōu)楹驮瓉?lái)相反,大小不變,微粒從P點(diǎn)以速度v0水平射出后,將落在水平面上的何處?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平地面上有一輛小車(chē),車(chē)上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管,管的底部有一質(zhì)量、電荷量C的帶正電小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。
在管口所在水平面的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng),面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)讓小車(chē)始終保持=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),以帶電小球剛經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的邊界為計(jì)時(shí)的起點(diǎn),測(cè)得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間為=,取10/,不計(jì)空氣阻力。

(1)求小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度的大小。
(2)求小球離開(kāi)管口時(shí)的速度的大小。
(3)若小球離開(kāi)管口后,求該小球離開(kāi)MN平面的最大距離是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,直線MN與水平線夾角為60°,其右側(cè)有一垂直紙面向外的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;直線PQ垂直MN,且PQ與MN包圍的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行于PQ。有一質(zhì)量為m 電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以v0的水平初速度從A點(diǎn)飛入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)t0(t0未知)時(shí)間后立即撤除磁場(chǎng),此時(shí)粒子未到達(dá)MN,之后粒子垂直MQ邊界從C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)飛入電場(chǎng);隨后粒子再次通過(guò)C點(diǎn)。粒子在以上整個(gè)過(guò)程中所用總時(shí)間恰為此帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周所需時(shí)間,粒子所受重力不計(jì)。試求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題





(1)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大小;
(2)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)n=200。穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖所示。發(fā)電機(jī)內(nèi)阻,r=5.0Ω,外電路電阻R=95Ω。求:

(1)此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em;
(2)串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù);
(3)此發(fā)電機(jī)的輸出功率P。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B組成的復(fù)合場(chǎng).有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球,以一定的初速度v­0水平向右運(yùn)動(dòng),則帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中可能沿直線運(yùn)動(dòng)的是            (   )

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