（10分）如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為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y = h處的M點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x(chóng) = 2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（3）粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。
（1）（2）（3）
粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示

（1）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1
在x方向，有    
在y方向，有     
根據(jù)牛頓第二定律  
解得                   
（2）根據(jù)動(dòng)能定理           
設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，根據(jù)牛頓第二定律和洛侖茲力公式，有
                             
解得                             
（3）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間   
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期        
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2           
解得   
本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平方向勻速和豎直方向勻加速的特點(diǎn)列式求解，進(jìn)入磁場(chǎng)后由洛倫茲力提供向心力，求出半徑公式，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間需要求圓心角和周期
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為d的兩帶電平行板間同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域，帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則   （     ）

A．小球一定帶負(fù)電      
B．小球一定帶正電
C．兩板間電壓為   
D．小球在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為               

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的空間中,存在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),同時(shí)存在沿x軸負(fù)方向?磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)子(電荷量為e)在該空間恰沿y軸正方向以速度v勻速運(yùn)動(dòng).據(jù)此可以判斷出(    )
A．質(zhì)子所受電場(chǎng)力大小等于eE,運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能減小;沿z軸正方向電勢(shì)升高
B．質(zhì)子所受電場(chǎng)力大小等于eE,運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能增大;沿z軸正方向電勢(shì)降低
C．質(zhì)子所受電場(chǎng)力大小等于evB,運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能不變;沿z軸正方向電勢(shì)升高
D．質(zhì)子所受電場(chǎng)力大小等于evB,運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能不變;沿z軸正方向電勢(shì)降低

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖7所示，有兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm，則                                        (　　)

A．如果B增大，vm將變大
B．如果α變大，vm將變大
C．如果R變大，vm將變大
D．如果m變小，vm將變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)正交，復(fù)合場(chǎng)的水平寬度為d，豎直方向足夠長(zhǎng)，如圖8所示．現(xiàn)有一束帶電荷量為q、質(zhì)量為m的α粒子以各不相同的初速度v0沿電場(chǎng)方向射入場(chǎng)區(qū)，則那些能飛出場(chǎng)區(qū)的α粒子的動(dòng)能增量ΔEk可能為     (　　)

A．dq(E＋B)　　　　　       B.
C．qEd　　　　　　       　D．0                                  

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(2011年金華十校聯(lián)考)不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速直線穿過(guò)．設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．若同時(shí)增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過(guò)
B．若同時(shí)減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線穿過(guò)
C．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子動(dòng)能一定減小
D．若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則粒子的動(dòng)能有可能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力),電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是(   )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列對(duì)一些現(xiàn)象和物理在技術(shù)中應(yīng)用的解釋正確的是（   ）
A．靜電復(fù)印中，有機(jī)光導(dǎo)體鼓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，文件發(fā)射的光在鼓面上形成的帶電“潛像”將帶有相同電荷的墨粉吸附鼓面上，然后再將粉墨印在紙上。
B．武當(dāng)山的金殿經(jīng)常出現(xiàn)的“雷火煉殿”現(xiàn)象，這是因?yàn)閹щ姷姆e雨云與金殿頂部之間形成巨大電勢(shì)差，使空氣電離，產(chǎn)生電弧。
C．手機(jī)電池上標(biāo)示的“700mA·h”是電池的一個(gè)重要參數(shù)——容量，它表示電池充電后以10mA的電流供電時(shí)大約可工作70h。也就是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。
D．在玻璃皿的中心放一圓柱形電極，沿內(nèi)壁放一環(huán)形電極，倒入鹽水。通電后放入磁場(chǎng)中，鹽水會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。這是電流的磁效應(yīng)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖（甲）所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)(3L,0)為圓心、半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為e的電子,從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng),飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域,速度方向與x軸夾角為30°。此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場(chǎng),以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向）,最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出,速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）。求:

⑴ 電子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大��；
⑵ 0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
⑶ 寫(xiě)出圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案