如圖,在直角坐標系xOy平面內,虛線MN平行于y軸,N點坐標(-l,0),MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場,在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場(圖中未畫出),F(xiàn)有一質量為m、電荷量為e的電子,從虛線MN上的P點,以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場,并從y軸上A點(0,0.5l)射出電場,射出時速度方向與y軸負方向成30°角,此后,電子做勻速直線運動,進入磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點射出,速度沿x軸負方向。不計電子重力,求:
(1)勻強電場的電場強度E的大?
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小?電子在磁場中運動的時間t是多少?
(3)圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大?
解:(1)設電子在電場中運動的加速度為a,時間為t,離開電場時,沿y軸方向的速度大小為vy,則

vy=at
l=v0t
vy=v0cot30°
解得
(2)設軌跡與x軸的交點為D,OD距離為xD,則
xD=0.5ltan30°
xD
所以,DQ平行于y軸,電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道的圓心在DQ上,電子運動軌跡如圖所示。設電子離開電場時速度為v,在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為r,則

v=vsin30°
 
(有) 
   
(或
解得,  
(3)以切點F、Q為直徑的圓形有界勻強磁場區(qū)域的半徑最小,設為r1,則

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在直角坐標系xOy平面內,虛線MN平行于y軸,N點坐標(-l,0),MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場,在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場(圖中未畫出).現(xiàn)有一質量為m、電荷量為e的電子,從虛線MN上的P點,以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場,并從y軸上A點(0,0.5l)射出電場,射出時速度方向與y軸負方向成30°角,此后,電子做勻速直線運動,進入磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(
3
l
6
,-l)
射出,速度沿x軸負方向.不計電子重力,求:
(1)勻強電場的電場強度E的大?
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大?電子在磁場中運動的時間t是多少?
(3)圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在直角坐標系xOy內,有一個質量為m,電荷量為+q的電荷從原點O沿x軸正方向以初速度為v0射出,電荷重力不計.現(xiàn)要求該電荷能通過點P(a,-b),試設計在電荷運動的空間范圍內加上某種“場”后并運用物理知識求解的一種簡單、常規(guī)的方案.說明電荷由O到P的運動性質并在圖中繪出電荷運動的軌跡;要有必要的運算說明你設計的方案中相關的物理量的表達式(用題設已知條件和有關常數(shù)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江模擬)如圖,在直角坐標系xoy中,點M(0,1)處不斷向+y方向發(fā)射出大量質量為m、帶電量為-q的粒子,粒子的初速度大小廣泛分布于零到v0之間.已知這些粒子此后所經磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向里,所有粒子都沿+x方向經過b區(qū)域,都沿-y的方向通過點N(3,0).
(1)通過計算,求出符合要求的磁場范圍的最小面積;
(2)若其中速度為k1v0和k2v0的兩個粒子同時到達N點(1>k1>k2>0),求二者發(fā)射的時間差.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在直角坐標系的I、II象限內有垂直于紙面向里的勻強磁場,第III象限有沿y軸負方向的勻強電場,第四象限內無電場和磁場.質量為m,電量為q的粒子由M點以速度v0沿x軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經N和x軸上的P點最后又回到M點.設OM=OP=l,ON=2l,求:
(1)電場強度E的大小
(2)勻強磁場磁感應強度B的大小
(3)粒子從M進入電場,經N、P點最后又回到M點所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在直角坐標系xoy中,點M(0,1)處不斷向+y方向發(fā)射出大量質量為m、帶電量為-q的粒子,粒子的初速度大小廣泛分布于零到v0之間。已知這些粒子此后所經磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向里,所有粒子都以+x方向穿過b區(qū)域,都沿-y的方向通過點N(3,0)。

(1)通過計算,求出符合要求的磁場范圍的最小面積;

(2)若其中速度為k1v0和k2v0的兩個粒子同時到達N點(1>k1>k2>0),求二者發(fā)射的時間差。

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