(12分)如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105 N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)荷比為＝4×10－10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以初速度v0＝2×107 m/s垂直x軸射入電場，OA＝0.2 m，不計(jì)重力．求：

(1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點(diǎn)O的距離；

(2)若要求粒子不能進(jìn)入第三象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運(yùn)動情況．)

 

 

【答案】

（1）0.4 m?? （2）B≥(2＋2)×10－2 T

【解析】

試題分析：(1)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時間為t，粒子經(jīng)過y軸時的位置與原點(diǎn)O的距離為y，

則：sOA＝at2?? ?????????????????? (1分)

a＝???????????????????? (1分)

E＝??????????????????? (1分)

y＝v0t??????????????????? (2分)

聯(lián)立解得a＝1.0×1015 m/s2　t＝2.0×10－8 s　y＝0.4 m???? （1分）

(2)粒子經(jīng)過y軸時在電場方向的分速度為：vx＝at＝2×107 m/s

粒子經(jīng)過y軸時的速度大小為：v＝＝2×107 m/s?????? (1分)

與y軸正方向的夾角為θ，θ＝arctan ＝45°(1分)

要使粒子不進(jìn)入第三象限，如圖所示，此時粒子做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，則：

R＋R≤y??????????? (2分)

qvB＝m????????????? (1分)

聯(lián)立解得B≥(2＋2)×10－2 T.??????? （1分）

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（滿分12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻，式中k為恒量�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與光滑框架接觸良好，離地高為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動。其它電阻不計(jì)，問：

（1）金屬棒運(yùn)動過程中，流過棒的電流多大？方向如何？

（2）金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面？

（3）金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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（滿分12分）如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻，式中k為恒量。框架上有一質(zhì)量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與光滑框架接觸良好，離地高為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直。將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動。其它電阻不計(jì)，問：
（1）金屬棒運(yùn)動過程中，流過棒的電流多大？方向如何？
（2）金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面？
（3）金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大？

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科目：高中物理 來源：2013屆湖南省瀏陽市高二下學(xué)期期末考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：計(jì)算題

 (12分）如圖所示，質(zhì)量為m＝10－8 kg的帶電粒子以v0＝2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場，已知板長L＝20 cm，板間距離d＝4 cm，當(dāng)A、B間加電壓UAB＝103 V時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高)．求：

(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量；

(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出？

 

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科目：高中物理 來源：2014屆重慶市高二第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

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⑴該帶電粒子從e孔射出時的速度大小．

⑵該過程中電場力對該帶電粒子做的功．

 

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科目：高中物理 來源：2013屆廣東省廣州市高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型：選擇題

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