(12分)  如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向如圖所示.現(xiàn)有一個帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點(diǎn),以垂直于X軸的初速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場,恰好經(jīng)過y軸上的Q點(diǎn)且與y軸成450角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于X軸進(jìn)入下面的磁場.已知OP之間的距離為d(不計粒子的重力)求:

(1)Q點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)帶電粒子自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過X軸的時間.
(1)(0,2d) (2)

試題分析:(1)設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為h,到達(dá)Q點(diǎn)的水平分速度為,P到Q受到恒定的電場力與初速度垂直,為類平拋運(yùn)動,則由類平拋運(yùn)動的規(guī)律可知
豎直方向勻速直線
水平方向勻加速直線平均速度,
根據(jù)速度的矢量合成  
,故Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,2d)
(2)粒子以與y軸成450角方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動,在電、磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示,設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為R,周期為T,則由幾何關(guān)系可知:




粒子在磁場中的運(yùn)動時間為,
粒子在電場中的運(yùn)動時間為,
得總時間
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m.電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場,如圖所示。不計粒子重力,求:

(1)粒子過N點(diǎn)時速度;
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,在xoy平面上,直線OM與x軸正方向夾角為45o,直線OM左側(cè)存在平行y軸的勻強(qiáng)電場,方向沿y軸負(fù)方向。直線OM右側(cè)存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一帶電量為q,質(zhì)量為m帶正電的粒子(忽略重力)從原點(diǎn)O沿x軸正方向以速度vo射入磁場。此后,粒子穿過磁場與電場的邊界三次,恰好從電場中回到原點(diǎn)O。(粒子通過邊界時,其運(yùn)動不受邊界的影響)

求: (1)粒子第一次在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑;
(2)勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度;
(3)粒子從O點(diǎn)射出至回到O點(diǎn)的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi),它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成。以水平線MN和PQ為界,空間分為三個區(qū)域,區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅲ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,電場場強(qiáng)大小為。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi),它與兩根直軌道間的動摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1),而軌道的圓弧形部分均光滑。將小環(huán)在較長的直軌道CD下端的C點(diǎn)無初速釋放(不考慮電場和磁場的邊界效應(yīng),重力加速度為g),求:

(1)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時的速度vA的大;
(2)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時受到軌道的壓力FN的大小;
(3)若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時,在區(qū)域Ⅱ再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場,其場強(qiáng)大小為,則小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入一垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場中,不計粒子所受重力,要使粒子沿x軸正向做勻速運(yùn)動,應(yīng)加的勻強(qiáng)電場的方向是(       )
A.y軸正向
B.y軸負(fù)向
C.x軸負(fù)向
D.因不知粒子帶電的正負(fù),無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L = 0.1m,兩板間距離 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量為 m = 2×10-6kg,電量q = 1×10-8 C,電容器電容為C =10-6 F.


(1)為使第一粒子能落點(diǎn)范圍在下板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi),則微粒入射速度v0應(yīng)為多少?
(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個落到下極板上?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,相距為d的虛線AB、CD之間存在著水平向左的、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,M、N是平行于電場線的一條直線上的兩點(diǎn),緊靠CD邊界的右側(cè)有一O點(diǎn),與N點(diǎn)相距為l,在O點(diǎn)固定一電荷量為(k為靜電力常量)的正點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場只存在于CD邊界的右側(cè)。今在M點(diǎn)釋放一個質(zhì)量為m、電量為-e的電子(重力不計)。求:

(1)電子經(jīng)過N點(diǎn)時的速度大小。
(2)判斷電子在CD右側(cè)做什么運(yùn)動,并求出電子從M點(diǎn)釋放后經(jīng)過N點(diǎn)的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖a所示,豎直直線MN左方有水平向右的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)將一重力不計,比荷的正電荷置于電場中O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進(jìn)入其右方的勻強(qiáng)磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻,忽略磁場變化帶來的影響)。求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)圖b中時刻電荷與O點(diǎn)的豎直距離r。
(3)如圖在O點(diǎn)下方d=39.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動到擋板所需要的時間。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于干簧管,下列說法正確的是(   )
A.干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用
B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C.干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
D.干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的

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