(12分)如圖所示的區(qū)域中,左邊為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ,右邊是一個(gè)電場強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場,其方向平行于OC且垂直于磁場方向.一個(gè)質(zhì)量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度V0沿垂直于磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場中,初速度方向與邊界線的夾角θ=600 ,粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場,最后打在Q點(diǎn),已知OQ= 2 OC ,

不計(jì)粒子的重力,求:

( l )粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間 t 。

( 2 )電場強(qiáng)度 E 的大小

( 3 )粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkQ

 

 

 

【答案】

(1)(2)(3)

【解析】(1)畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖示的三分之一圓弧

(O1為粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的圓心):∠PO1 C=120°

 

 

設(shè)粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,

……………………2分

r+rcos 60°= OC= O C=x=3r/2 ………………………2分

粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間…………1分

粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng) O Q=2x=3r……………………1分

…………………………………………1分

粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間 ……1分

(2) 粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng) ……1分        

……1分

 解得 …………………1分

(3)由動(dòng)能定理…………2分  

 解得粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為……1分

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(進(jìn)度未超前的做12分)如圖所示,內(nèi)壁光滑的軌道ABCDEF是由兩個(gè)半徑均為R的半圓軌道和兩長度均為L=R直軌道良好對接而成,固定在同一豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))始終能沿軌道ABCDEF的內(nèi)壁運(yùn)動(dòng),已知B、E為軌道的最高和最低點(diǎn),重力加速度為,求:

(1)若小球恰能過B點(diǎn) ,此時(shí)小球的速度大小

(2)小球經(jīng)過E、B兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力差。

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(1)當(dāng)Rx=29Ω時(shí),電阻消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為,則Rx是多少?

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(1)電燈的電阻和燈的額定功率;

(2)當(dāng)電鍵S斷開時(shí),為使燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)到多少?

 

 

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