如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板板長L=1.4 m,板距d=30 cm,兩板間有B=1.25 T、垂直紙面向里的勻強磁場.在兩板上加如圖所示的脈動電壓.在t=0時,質(zhì)量m=2×10-15 kg、電荷量q=1×10-10 C的正離子,以速度v0=4×103 m/s從兩板中間水平射入,試問：

(1)粒子在板間做什么運動?畫出其軌跡.

(2)粒子在場區(qū)運動的時間是多少?

(1)粒子運動軌跡見解析圖.

(2)6.5×10-4 s

解析：(1)在第一個10-4 s內(nèi),電場、磁場同時存在,離子受電場力、洛倫茲力分別為F=qE=q=5×10-7 N(方向向下),f=Bqv=5×10-7 N(方向向上),離子做勻速直線運動.位移為s=v0t=0.4 m.

第二個10-4 s內(nèi),只有磁場,離子做勻速圓周運動,r==6.4×10-2 m＜,不會碰板.T=≈1×10-4 s,即正巧在無電場時離子轉(zhuǎn)滿1周.

易知以后重復上述運動,故軌跡如圖.

(2)因==3.5,由圖可知離子在場區(qū)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)了3周,歷時t1=3T=3×10-4 s;另有做勻速運動的時間t2==3.5×10-4 s.

總時間t=t1+t2=6.5×10-4 s.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．用帶有刻度尺和感應計時器及豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，采用的實驗步驟如下：
A．松開手的同時，記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時器結(jié)束計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．
B．在A、B間水平放入一個輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導軌上，并讓它靜止在某個位置．并記錄A左端，B右端在氣墊導軌的刻度．
C．給導軌送氣，調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平．
D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；B的右端至D板的距離L2
（1）實驗步驟的順序是
C、B、D、A
C、B、D、A

（2）實驗中還需要的測量儀器是
天平
天平
，還需要測量的物理量是
兩個滑塊的質(zhì)量mA、mB
兩個滑塊的質(zhì)量mA、mB

（3）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t 1
=mB
L2
t2
mA
L1
t 1
=mB
L2
t2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

借助計算機，力傳感器的掛鉤與其它物體間的彈力大小能夠在屏幕上顯示出來．為了探究最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，某同學在老師的指導下做了一系列實驗：將滑塊平放在長木板上，用力傳感器沿長木板水平拉滑塊，改變拉力直到將滑塊拉動；再在長木板上鋪上毛巾，并在滑塊上放上砝碼，重復前一個過程，得到的圖線分別如圖甲、乙所示．

（1）由圖乙知：在t1～t2這段時間內(nèi)，滑塊的運動狀態(tài)是
靜止
靜止
（填“運動”或“靜止”），滑塊受到的最大靜摩擦力為
F1
F1
（填“F1”或“F2”）．
（2）結(jié)合甲、乙兩圖，
不能
不能
（填“能”或“不能”）得出最大靜摩擦力與兩物體接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力均有關(guān)的結(jié)論．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年湖北省黃岡市高三上學期期末考試理科綜合物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（5分）借助計算機，力傳感器的掛鉤與其它物體間的彈力大小能夠在屏幕上顯示出來。為了探究最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，某同學在老師的指導下做了一系列實驗：將滑塊平放在長木板上，用力傳感器沿長木板水平拉滑塊，改變拉力直到將滑塊拉動；再在長木板上鋪上毛巾，并在滑塊上放上砝碼，重復前一個過程，得到的圖線分別如圖甲、乙所示。

（1）由圖乙知：在t1~ t2這段時間內(nèi)，滑塊的運動狀態(tài)是          （填“運動”或“靜止”），滑塊受到的最大靜摩擦力為          （填“F1”或“F2”）。

（2）結(jié)合甲、乙兩圖，         （填“能”或“不能”）得出最大靜摩擦力與兩物體接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力均有關(guān)的結(jié)論。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

借助計算機，力傳感器的掛鉤與其它物體間的彈力大小能夠在屏幕上顯示出來．為了探究最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，某同學在老師的指導下做了一系列實驗：將滑塊平放在長木板上，用力傳感器沿長木板水平拉滑塊，改變拉力直到將滑塊拉動；再在長木板上鋪上毛巾，并在滑塊上放上砝碼，重復前一個過程，得到的圖線分別如圖甲、乙所示．

（1）由圖乙知：在t1～t2這段時間內(nèi)，滑塊的運動狀態(tài)是______（填“運動”或“靜止”），滑塊受到的最大靜摩擦力為______（填“F1”或“F2”）．
（2）結(jié)合甲、乙兩圖，______（填“能”或“不能”）得出最大靜摩擦力與兩物體接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力均有關(guān)的結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013黃岡期末理借助計算機，力傳感器的掛鉤與其它物體間的彈力大小能夠在屏幕上顯示出來。為了探究最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，某同學在老師的指導下做了一系列實驗：將滑塊平放在長木板上，用力傳感器沿長木板水平拉滑塊，改變拉力直到將滑塊拉動；再在長木板上鋪上毛巾，并在滑塊上放上砝碼，重復前一個過程，得到的圖線分別如圖甲、乙所示。

（1）由圖乙知：在t1~ t2這段時間內(nèi)，滑塊的運動狀態(tài)是　　　　 （填“運動”或“靜止”），滑塊受到的最大靜摩擦力為　　　　 （填“F1”或“F2”）。

（2）結(jié)合甲、乙兩圖，　　　　 （填“能”或“不能”）得出最大靜摩擦力與兩物體接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力均有關(guān)的結(jié)論。

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