如圖所示,在平面直角坐標(biāo)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(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場(chǎng)中Q(-2h,-h(huán))點(diǎn)以速度υ0水平向右射出,經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)。已知MN平行于x軸, N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h),不計(jì)粒子的重力,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(3)粒子磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(1)   (2)   (3)  

試題分析:(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得
垂直電場(chǎng)線方向:  
沿電場(chǎng)線方向:  
由牛頓第二定律得:  
解得:  
(2)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí),沿+y方向的分速度
  
速度與x正方向的夾角a滿足
  
粒子從MP的中點(diǎn)垂直于MP進(jìn)入磁場(chǎng),垂直于NP射出磁場(chǎng),
粒子在進(jìn)場(chǎng)中的速度 
由幾何關(guān)系知軌道半徑    

      
(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
可得 
可得  
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意分析過程,并結(jié)合各過程中涉及到的運(yùn)動(dòng)規(guī)律采用合理的物理規(guī)律求解。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在同一條豎直線上,有電荷量均為Q的A、B兩個(gè)正點(diǎn)電荷,GH是它們連線的垂直平分線。另有一個(gè)帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷),被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn),現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn),使細(xì)線水平且與 A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開始釋放,小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零,此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ= 30º。試求:

(1)在A、B所形成的電場(chǎng)中,M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,并指出M、N哪一點(diǎn)的電勢(shì)高。
(2)若N點(diǎn)與A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷所在位置正好形成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,則小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)瞬間,輕細(xì)線對(duì)小球的拉力FT(靜電力常量為k)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的三個(gè)相同的帶電小球A、B、C,從同一高度以初速度v0水平拋出,B球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,C球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,它們落地的時(shí)間分別為tA、tB、tC,落地時(shí)的速度大小分別為vA、vB、vC,則以下判斷正確的是:

A.tA=tB=tC                  B.tA=tC>tB
C.vB>vA=vC                 D.vA<vB<vC

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為“濾速器”裝置示意圖,a、b為水平放置的平行金屬板,其電容為C,板間距離為d,平行板內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、a、b板帶上電量,可在平行板內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng),且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向互相垂直.一帶電粒子以速度經(jīng)小孔進(jìn)入正交電磁場(chǎng)可沿直線運(yùn)動(dòng),由射出,粒子所受重力不計(jì),則a板所帶電量情況是

A.帶正電,其電量為
B.帶負(fù)電,其電量為
C.帶正電,其電量為C
D.帶負(fù)電,其電量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y>0的空間中存在著沿y軸正方的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y<0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)重力),從y軸上的p(0,b)點(diǎn)以平行x軸的初速度射入電場(chǎng),經(jīng)過x軸上的N(2b,0)點(diǎn)。求:

(1)粒子經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向。
(2)已知粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從p到O運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電荷量為+q的液滴在豎直面內(nèi)做以速率為v、半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則油滴的質(zhì)量 (    )
A.B.
C.D.B

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,寬度為L(zhǎng)=1m的某一區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,其大小E=2×108N/C,B=1T。一帶正電的粒子以基本一初速度由M點(diǎn)垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)進(jìn)入,沿直線從N點(diǎn)離開;若只撤去磁場(chǎng),則粒子從P與水平成450角射出。

(1)求粒子的比荷
(2)若只撤去電場(chǎng),則粒子以與水平方向成多少度角穿出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致,(帶電粒子重力不計(jì))求
(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的兩帶電平行板間同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域,帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則   (     )

A.小球一定帶負(fù)電      
B.小球一定帶正電
C.兩板間電壓為   
D.小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為               

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