(15分)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球以水平初速度v0從離地高為h的地方做平拋運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為N,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)若在空間加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),使小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則場(chǎng)強(qiáng)E為多大?
(2)若在空間再加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球的落地點(diǎn)仍為N,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?
(1)(2)

試題分析:(1)由于小球受電場(chǎng)力和重力且做勻速直線運(yùn)動(dòng),故qE=mg,所以E=。
(2)再加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,由于重力與電場(chǎng)力平衡,故小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
, 
由幾何關(guān)系得:R2-x2=(R-h(huán)) 
其中x=v0t=v0,由以上幾式解得:.  
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:單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示.這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是(   )
A.電場(chǎng)用來加速帶電粒子,磁場(chǎng)則使帶電粒子回旋
B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)用來加速帶電粒子
C.在交流電壓一定的條件下,回旋加速器的半徑越大,則帶電粒子獲得的動(dòng)能越大
D.同一帶電粒子獲得的最大動(dòng)能只與交流電壓的大小有關(guān),而與交流電壓的頻率無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示是一個(gè)回旋加速器的示意圖,其中兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)有方向垂直于紙面,磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩金屬盒分別接到交變電源的兩極上,在兩盒間的狹縫處形成交變的電場(chǎng).質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子從下面盒的中心O點(diǎn)進(jìn)入,進(jìn)入時(shí)的初速可以忽略,經(jīng)兩盒間狹縫處的電場(chǎng)加速后進(jìn)入上面盒內(nèi),在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到狹縫處時(shí),電場(chǎng)恰好反向,再次對(duì)粒子加速,進(jìn)入下面磁場(chǎng)中,從c1處再進(jìn)入電場(chǎng)中加速,以后則重復(fù)前面的過程,并且每次電場(chǎng)對(duì)粒子做的功都是W.圖中c2、c3、……是后面各次從下面磁場(chǎng)中射出時(shí)的位置.

(1)求Oc1的距離.
(2)n為多大時(shí),cncn+1小于或等于Oc1的一半?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置可簡(jiǎn)化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有方向由指向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為。在板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍,油漆噴槍可向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒,已知油漆微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為,不計(jì)油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對(duì)板間電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響及空氣阻力,重力加速度。求:
      
(1)油漆微粒落在板上所形成的圖形面積;
(2)若讓、兩板間的電場(chǎng)反向,并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度,調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出,其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長(zhǎng)度;
(3) 在滿足(2)的情況下,打中板的油漆微粒中,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電荷量不變的微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力、洛侖磁力(均不為0)作用,可能做的運(yùn)動(dòng)是
A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.動(dòng)能變化的直線運(yùn)動(dòng)D.動(dòng)能不變的曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示裝置中,區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E和E/2;Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng),經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng),并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求:

(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)O、M間的距離;
(3)粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直平行固定放置,且與水平放置的光滑絕緣桿MN分別交于c、d兩點(diǎn),點(diǎn)o是cd的中點(diǎn),桿MN上a、b兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱.兩導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流,已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比.一帶正電的小球穿在桿上,以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿桿運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn).在a、b、o三點(diǎn)桿對(duì)小球的支持力大小分別為Fa、Fb、Fo.下列說法可能正確的是( 。
A.Fa>Fo
B.Fb>Fa
C.小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(22分)某放置在真空中的裝置如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A、B中間開有小孔,小孔的連線與豎直放置的平行金屬板C、D的中心線重合。在C、D的下方有如圖所示的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的理想上邊界與金屬板C、D下端重合,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,圖乙中的為已知,但其變化周期未知。已知金屬板A、B之間的電勢(shì)差為,金屬板C、D的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),間距為。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P(初速度不計(jì)、重力不計(jì))進(jìn)入A、B兩板之間被加速后,再進(jìn)入C、D兩板之間被偏轉(zhuǎn),恰能從D極下邊緣射出。忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的邊界效應(yīng)。

(1)求金屬板C、D之間的電勢(shì)差UCD。
(2)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向。
(3)規(guī)定垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较,在圖乙中t=0時(shí)刻該粒子進(jìn)入磁場(chǎng),并在時(shí)刻粒子的速度方向恰好水平,求磁場(chǎng)的變化周期T0和該粒子從射入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的總時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖在xoy平面內(nèi)有平行于x軸的兩個(gè)足夠大的熒光屏M、N,它們的位置分別滿足y=l和y=0,兩屏之間為真空區(qū)域。在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一放射源不斷沿y軸正方向向真空區(qū)域內(nèi)發(fā)射帶電粒子,已知帶電粒子有兩種。為探索兩種粒子的具體情況,我們可以在真空區(qū)域內(nèi)控制一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,方向與x軸平行,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于xoy平面。
試驗(yàn)結(jié)果如下:如果讓電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,我們發(fā)現(xiàn)粒子束完全沒有偏轉(zhuǎn),僅在M屏上有一個(gè)亮點(diǎn),其位置在S( 0 , l );如果只讓磁場(chǎng)存在,我們發(fā)現(xiàn)僅在N屏上出現(xiàn)了兩個(gè)亮點(diǎn),位置分別為P( -2l , 0 )、Q( ,0 ),由此我們可以將兩種粒子分別叫做P粒子和Q粒子。已知粒子間的相互作用和粒子重力可以忽略不計(jì),試求(坐標(biāo)結(jié)果只能用l表達(dá)):

(1)如果只讓磁場(chǎng)存在,但將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減為B1= ,請(qǐng)計(jì)算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點(diǎn)的位置坐標(biāo);
(2)如果只讓電場(chǎng)存在,請(qǐng)計(jì)算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點(diǎn)的位置坐標(biāo);
(3)如果只讓磁場(chǎng)存在,當(dāng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽2= kB時(shí),兩種粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,求k的數(shù)值。

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