長為L的平行金屬板水平放置,兩極板帶等量的異種電荷,板間形成勻強(qiáng)電場,平行金屬板的右側(cè)有如下圖所示的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向進(jìn)入該電場,剛好從下板邊緣射出,射出時(shí)末速度恰與下板成30o角,出磁場時(shí)剛好緊貼上板右邊緣,不計(jì)粒子重力,求:
小題1:兩板間的距離;
小題2:勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

小題1:
小題2:  
(1)帶電粒子在電場中受到電場力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn),做類平拋運(yùn)動。
豎直方向:離開電場時(shí)的速度vy=v0tan30°(1分)粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的位移(1分)
水平方向:粒子勻速運(yùn)動的時(shí)間(1分)聯(lián)立以上幾式解得,(1分)
(2)在電場中粒子受到電場力,由牛頓第二定律得,qE=ma(1分)
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有,vy=at(1分)又因?yàn)榱W舆\(yùn)動時(shí)間t=,所以(1分)
帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,即:(1分)
粒子離開電場時(shí)的速度(1分)

粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如右圖所示(1分)
由幾何關(guān)系得,(1分)解得,(1分)
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:計(jì)算題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸的負(fù)向;在y<0的空間中,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外.一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,從y軸的P1點(diǎn)以的速度垂直y軸射人第一象限內(nèi),經(jīng)過電場后從x軸上x=2h的P2點(diǎn)以角射入x軸下方的勻強(qiáng)磁場.(重力不計(jì))

小題1:求電場強(qiáng)度的大小;
小題2:帶電粒子通過y軸下方的磁場偏轉(zhuǎn)之后,打在x軸負(fù)向P3點(diǎn)并由該點(diǎn)射人第二象限內(nèi).如果當(dāng)粒子進(jìn)入第二象限的同時(shí),在第二象限內(nèi)加一方向與帶電粒子速度方向相反的勻強(qiáng)電場,使得帶電粒子在到達(dá)y軸之前速度減為0,然后又返回磁場中.
①在坐標(biāo)系上大致畫出帶電粒子在第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動軌跡.
②求出帶電粒子第四次經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)及之前在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如上右圖所示,是顯象管電子束運(yùn)動的示意圖.設(shè)電子的加速電壓為U,勻強(qiáng)磁場區(qū)的寬度為L.要使電子從磁場中射出時(shí)在圖中所示的120º的范圍內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)(即上下各偏轉(zhuǎn)60º),則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化范圍應(yīng)滿足______。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下圖所示的四幅圖中,正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是

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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的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對板Q上的小孔O.M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在小孔S處有一帶電的負(fù)粒子,其重力和初速不計(jì).當(dāng)變阻器的滑動觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí),粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動.當(dāng)滑動變阻器滑片滑到A點(diǎn)后,則 (  )
A.粒子在M、N間運(yùn)動的過程中.動能將減小
B.粒子在M、N間運(yùn)動的過程中,動能將增大
C.粒子在M、N間將做圓周運(yùn)動
D.粒于在M、N間運(yùn)動的過程中.電勢能將不斷增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)勻強(qiáng)磁場方向沿z軸正向,帶負(fù)電的運(yùn)動粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向沿y軸正向,如圖所示,則該粒子的速度方向可能是
A.沿x軸正向B.沿x軸負(fù)向
C.沿z軸正向D.沿z軸負(fù)向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,做直線運(yùn)動的電子束射入與它的初速度垂直的勻強(qiáng)磁場中,電子在磁場中運(yùn)動時(shí):
A.速度不變
B.動能不變
C.加速度不變
D.所受洛侖茲力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一帶電量為q=2×10-9c,質(zhì)量為m=1.8×10-16kg的粒子,在直線上一點(diǎn)O沿30°角方向進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,經(jīng)歷t=1.5×10-6 s后到達(dá)直線上另一點(diǎn)P。求:
(1)粒子作圓周運(yùn)動的周期T;
(2)磁感強(qiáng)度B的大;
(3)若OP的距離為0.1m,則粒子的運(yùn)動速度v多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖a所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-11kg,電荷量g=1.0×10-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì)),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,垂直于場強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V,金屬板長L=20cm,兩極間距

(1)粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0大;
(2)粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ;
(3)在勻強(qiáng)電場的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場的時(shí)刻為t=0,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示,圖中以磁場垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)初速度方向與磁場的交邊界點(diǎn))。求在時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X、Y)。(答案可以用根式表示,如用小數(shù),請保留兩位有效數(shù)字)

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