如圖，直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知；MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．今從MN 上的O點(diǎn)向磁場(chǎng)中射入一個(gè)速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為R ．該粒子從O點(diǎn)出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN ，第五次經(jīng)過直線MN時(shí)恰好又通過O點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力．

（1）畫出粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的草圖；
（2）求出電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；
（3）求該粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)軌道的半徑r；
（4）求該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間t ；
（1）

（2）（3）（4）

試題分析：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。

（2）由幾何關(guān)系得，粒子從c到o做類平拋運(yùn)動(dòng)，且在垂直、平行電場(chǎng)方向上的位移相等，都為 
類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為  
又
又 
聯(lián)立得
（3）粒子在電場(chǎng)中的加速度為， ，v1=v.
粒子第五次過MN進(jìn)入磁場(chǎng)后的速度
則第五次過MN進(jìn)入磁場(chǎng)后的圓弧半徑
（4）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

粒子做直線運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為

聯(lián)立得粒子從出發(fā)到第五次到達(dá)O點(diǎn)所需時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示為帶電平行板電容器．電容為c．板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離d，在PQ板的下方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)電荷量為、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度從上板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間．結(jié)果粒子恰好從下板右邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從下板的左邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．試求：

（1）板間勻強(qiáng)電場(chǎng)向什么方向?帶電粒子帶何種電荷?
（2）求出電容器的帶電量Q
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（4）粒子再次從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一帶電粒子從平行帶電金屬板左側(cè)中點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線以速度v0射入電場(chǎng)中，恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng)．若其它條件不變，在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出．不計(jì)重力，則
A．2v0= v1+v2B．v0=C．v0=D．v0<v1=v2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2（未知），其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2，過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，已知OP=h，不計(jì)粒子重力，求：
 
(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小；
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小；
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩光滑金屬圓軌道，平行正對(duì)放置，直徑均為d，電阻不計(jì)。某金屬棒長(zhǎng)L、質(zhì)量m、電阻r，放在圓軌道最低點(diǎn)MM' 處，與兩導(dǎo)軌剛好接觸。兩圓軌道通過導(dǎo)線與電阻R相連。空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)使金屬棒獲得垂直紙面向里的初速度vo，當(dāng)其沿圓軌道滑到最高點(diǎn)NN' 處時(shí)，對(duì)軌道恰無壓力（滑動(dòng)過程中金屬棒與圓軌道始終接觸良好）。重力加速度為g，求：

（1）金屬棒剛獲得垂直紙面向里的初速度時(shí)，判斷電阻R中電流的方向；
（2）金屬棒到達(dá)最高點(diǎn)NN' 處時(shí)，電路中的電功率；
（3）金屬棒從MM' 處滑到NN' 處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。       

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示, 一塊長(zhǎng)度為a、寬度為b、厚度為d的金屬導(dǎo)體, 當(dāng)加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B, 且通以圖示方向的電流I時(shí), 用電壓表測(cè)得導(dǎo)體上、下表面M、N間電壓為U. 已知自由電子的電荷量為e. 下列說法中正確的是(　　)
A．M板比N板電勢(shì)高
B．導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多, 電壓表的示數(shù)越大
C．導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的速度為v=U/Bd
D．導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，邊長(zhǎng)為的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始釋放，O、P、Q三點(diǎn)在同一水平直線上，OP=L，帶電粒子恰好從M點(diǎn)離開磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子重力，求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；
（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；
（3）若磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度可調(diào)節(jié)(不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng))，帶電粒子從邊界NM上的點(diǎn)離開磁場(chǎng)，與N點(diǎn)距離為，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能數(shù)值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩金屬桿AB和CD長(zhǎng)均為L(zhǎng)，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。在金屬桿AB下方有高度為H的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與回路平面垂直，此時(shí)，CD處于磁場(chǎng)中�，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時(shí)間，AB即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，其加速度為零，此時(shí)金屬桿CD尚未離開磁場(chǎng)，這一過程中桿AB產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則

（1）AB棒剛達(dá)到磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度v1多大？
（2）此過程中金屬桿CD移動(dòng)的距離h和通過導(dǎo)線截面的電量q分別是多少？
（3）通過計(jì)算說明金屬桿AB在磁場(chǎng)中可能具有的速度大小v2在什么范圍內(nèi)；
（4）試分析金屬桿AB在穿過整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況（加速度與速度的變化情況）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的理想邊界，一束電子（電量為e，質(zhì)量為m，重力不計(jì)）由靜止?fàn)顟B(tài)從P點(diǎn)經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間的電場(chǎng)加速后垂直到達(dá)邊界Ⅱ的Q點(diǎn)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)邊界寬度為d，電子從磁場(chǎng)邊界Ⅲ穿出時(shí)的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30°。求：

（1）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（2）若改變PQ間的電勢(shì)差，使電子剛好不能從邊界Ⅲ射出，則此時(shí)PQ間的電勢(shì)差U是多少？ 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案