如圖，真空中有一束電子流以一定的速度v0沿與場強(qiáng)垂直的方向，自O(shè)點進(jìn)入勻強(qiáng)電場，以O(shè)點為坐標(biāo)原點，x、y軸分別垂直于、平行于電場方向．若沿x軸取OA=AB=BC，分別自A、B、C作與y軸平行的線與電子流的徑跡交于M、N、P，則電子流經(jīng)M、N、P三點時，沿y軸方向的位移之比y1：y2：y3=
1：4：9
1：4：9
；在M、N、P三點電子束的即時速度與x軸夾角的正切值之比tanθ1：tanθ2：tanθ3=
1：2：3
1：2：3
；在OM、MN、NP這三段過程中，電子動能的增量之比△Ek1：△Ek2：△Ek3=
1：3：5
1：3：5
．
分析：（1）粒子穿過電場時，粒子做類平拋運動，由水平方向上的直線運動和豎直方向上的勻加速直線運動規(guī)律可得出離子移動的距離；
（2）在M、N、P三點電子束的即時速度與x軸夾角的正切值等于
vy
v0
．
（3）已知粒子偏轉(zhuǎn)位移，則由動能定理可求得離子動能增量之比．
解答：解：（1）設(shè)電子電量e，電場強(qiáng)度E，粒子穿過電場時，粒子做類平拋運動，由水平方向上的直線運動和豎直方向上的勻加速直線運動；
所以三段運動時間相同均為t，豎直方向位移為：y1=
1
2
at2，
y2=
1
2
a（2t）2，
y3=
1
2
a（3t）2，
即：沿y軸方向的位移之比y1：y2：y3=1：4：9
（2）在M、N、P三點電子束的即時速度與x軸夾角的正切值
tanθ=
vy
v0

由于vy1=at，vy2=a2t，vy3=a3t，
所以：在M、N、P三點電子束的即時速度與x軸夾角的正切值之比tanθ1：tanθ2：tanθ3=1：2：3
（3）因為沿y軸方向的位移之比y1：y2：y3=1：4：9，所以豎直方向位移之比：yAM：yMN：yNP=1：3：5
則由動能定理：eEyAM=△Ek1，
eEyMN=△Ek2，
eEyNP=△Ek3，
可求得離子動能增量之比1：3：5
故答案為：1：4：9，1：2：3，1：3：5
點評：帶電粒子在電場中的運動一般有直線運動、和一般的曲線運動；直線運動一般由動力學(xué)公式求解，一般的曲線運動一般由動能定理或類平拋求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電陰形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出．現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場的最高點F射出．求：
（1）圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′．
（2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M．
（3）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一堅直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電陰形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出�，F(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場的最高點F射出。求：

   （1）圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′。

   （2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M。

   （3）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱。

   （4）粒子從E點到F點所用的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一堅直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電陰形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出�，F(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場的最高點F射出。求：

   （1）圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′。

   （2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M。

   （3）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱。

   （4）粒子從E點到F點所用的時間。
 
 


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一堅直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電陰形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出�，F(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場的最高點F射出。求：

   （1）圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′。

   （2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M。

   （3）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱。

   （4）粒子從E點到F點所用的時間。

 


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年重慶市九龍坡區(qū)電廠中學(xué)高三（下）月考物理試卷（3月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一堅直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L，在MN板中央各有一個小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電陰形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率v從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出．現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從O3射出，而從圓形磁場的最高點F射出．求：
（1）圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′．
（2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M．
（3）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案