(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的地方做平拋運動,落地點為N,不計空氣阻力,求:

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

試題分析:(1)由于小球受電場力和重力且做勻速直線運動,故qE=mg,所以E=。
(2)再加上勻強(qiáng)磁場后,由于重力與電場力平衡,故小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動
, 
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回旋加速器,其原理如圖所示.這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是(   )
A.電場用來加速帶電粒子,磁場則使帶電粒子回旋
B.電場和磁場同時用來加速帶電粒子
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能越大
D.同一帶電粒子獲得的最大動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

如圖所示是一個回旋加速器的示意圖,其中兩個半圓形金屬盒內(nèi)有方向垂直于紙面,磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,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.質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子從下面盒的中心O點進(jìn)入,進(jìn)入時的初速可以忽略,經(jīng)兩盒間狹縫處的電場加速后進(jìn)入上面盒內(nèi),在磁場中做圓周運動,當(dāng)它回到狹縫處時,電場恰好反向,再次對粒子加速,進(jìn)入下面磁場中,從c1處再進(jìn)入電場中加速,以后則重復(fù)前面的過程,并且每次電場對粒子做的功都是W.圖中c2、c3、……是后面各次從下面磁場中射出時的位置.

(1)求Oc1的距離.
(2)n為多大時,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:計算題

(20分)靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點,其裝置可簡化如圖。、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,場強(qiáng)為。在板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍,油漆噴槍可向各個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,不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力,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、兩板間的電場反向,并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,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)沿各個方向噴出,其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度;
(3) 在滿足(2)的情況下,打中板的油漆微粒中,在磁場中運動的最短時間。

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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)電場和勻強(qiáng)磁場的復(fù)合場中受重力、電場力、洛侖磁力(均不為0)作用,可能做的運動是
A.勻變速直線運動B.勻變速曲線運動
C.動能變化的直線運動D.動能不變的曲線運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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,電場強(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,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(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場,經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場,并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)電場中。求:

(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運動的軌道半徑;
(2)O、M間的距離;
(3)粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間。

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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,點o是cd的中點,桿MN上a、b兩點關(guān)于o點對稱.兩導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流,已知長直導(dǎo)線在在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比、與該點到導(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點出發(fā)沿桿運動到b點.在a、b、o三點桿對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動
D.小球先做加速運動后做減速運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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,磁場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之間的電勢差為,金屬板C、D的長度均為L,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、重力不計)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)電場的邊界效應(yīng)。

(1)求金屬板C、D之間的電勢差UCD。
(2)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的大小和方向。
(3)規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正方向,在圖乙中t=0時刻該粒子進(jìn)入磁場,并在時刻粒子的速度方向恰好水平,求磁場的變化周期T0和該粒子從射入磁場到離開磁場的總時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖在xoy平面內(nèi)有平行于x軸的兩個足夠大的熒光屏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)控制一個勻強(qiáng)電場和一個勻強(qiáng)磁場,電場的場強(qiáng)為E,方向與x軸平行,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于xoy平面。
試驗結(jié)果如下:如果讓電場和磁場同時存在,我們發(fā)現(xiàn)粒子束完全沒有偏轉(zhuǎn),僅在M屏上有一個亮點,其位置在S( 0 , l );如果只讓磁場存在,我們發(fā)現(xiàn)僅在N屏上出現(xiàn)了兩個亮點,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,試求(坐標(biāo)結(jié)果只能用l表達(dá)):

(1)如果只讓磁場存在,但將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度減為B1= ,請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標(biāo);
(2)如果只讓電場存在,請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標(biāo);
(3)如果只讓磁場存在,當(dāng)將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽2= kB時,兩種粒子在磁場中運動的時間相等,求k的數(shù)值。

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