如圖所示,在豎直放置的M、N兩極板間有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),N板右側(cè)有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力不計(jì))由靜止被電場(chǎng)加速后,從N板上的小孔P以水平速度v射出,并進(jìn)入磁場(chǎng),之后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并垂直打在N板正下方的豎直屏幕上的Q點(diǎn).
(1)判斷該粒子帶正電還是帶負(fù)電;
(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R及P、Q間的距離x.
分析:(1)由題意可知,帶電粒子在電場(chǎng)中加速,則可以判斷粒子帶電性質(zhì);
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由由洛侖茲力充當(dāng)向心力,可求得半徑,再由幾何關(guān)系可求得PQ間的距離.
解答:解:(1)由題意可知,帶電粒子在電場(chǎng)中加速,故受力沿電場(chǎng)線方向,故該粒子帶正電.
(2)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,則有Bqv=m
v2
R

解得粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R=
mv
Bq

P、Q間的距離x=2R=
2mv
Bq

答:(1)該粒子帶正電;(2)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R=
mv
Bq
;P、Q間的距離
2mv
Bq
點(diǎn)評(píng):本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),在解答時(shí)要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用,可以通過(guò)畫(huà)圖的形式幫助分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無(wú)壓力.求:
(1)固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;
(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走,加上一個(gè)豎直向下場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放,下滑到最低點(diǎn)B時(shí),小球?qū)Νh(huán)的壓力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無(wú)作用力.若小球所帶電荷量很小,不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng),則放于圓心O處的點(diǎn)電荷在OB連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大。ā 。

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如圖所示,在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平速度v1,v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn),已知OA與OB相互垂直且OA與豎直方向成a角,求兩小球初速度之比v1,:v2

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如圖所示,在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無(wú)壓力,則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?東城區(qū)三模)如圖所示,在豎直放置的金屬板M上放一個(gè)放射源C,可向紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率均為v的α粒子,P是與金屬板M平行的足夠大的熒光屏,到M的距離為d.現(xiàn)在P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子剛好垂直打在熒光屏上.若α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為+2e.則( 。

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