在如圖所示的坐標(biāo)系中，的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出，恰好能通過(guò)軸上的點(diǎn)。己知帶電粒子的質(zhì)量為，帶電量為。、、均大于0。不計(jì)重力的影響。

(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；
(2)若粒子在第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小
(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；

（1）；（2）；（3）

解析試題分析（1）粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)
設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，粒子沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 ① （1分）
沿y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
則    ② （1分）
加速度  ③（1分）
粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)的條件為   ④ （1分）
解①②③④得     （2分）

（2）粒子在第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。  
設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為，與軸的夾角為，軌跡半徑為R，則  
 ⑤ （1分）  
  ⑥（2分）
粒子第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑦（2分）
解①②③⑤⑥⑦得    （2分）
（3）粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知 （1分）
粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑧（1分）
其中為非負(fù)整數(shù)。 解①②③⑤⑥⑧得  （2分）
考點(diǎn)：帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在邊長(zhǎng)為l的正方形二個(gè)頂點(diǎn)A、B上依次放置電荷量為＋q、＋q、的點(diǎn)電荷，求正方形中心O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d＝R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)由一個(gè)長(zhǎng)為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計(jì)。

（1）若加速電場(chǎng)加速電壓為9U，求粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（2）若加速電場(chǎng)加速電壓為U，求粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度ν的大��；
（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg，電量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=3×10-1m，不計(jì)重力，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，A為燈泡，D為理想的電壓表．在變阻器的滑片P由B端向C端滑動(dòng)的過(guò)程中

A．A燈變亮，D示數(shù)變大
B．A燈變亮，D示數(shù)變小
C．A燈變暗，D示數(shù)變大
D．A燈變暗，D示數(shù)變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

英國(guó)物體學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功大小是

A．0B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場(chǎng)加速后通過(guò)直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過(guò)極板MN上的小孔S離開電場(chǎng)。已知ABC是一個(gè)外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。（忽略離子所受重力）
試求：

（1）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：作圖題

示波管原理如圖所示，如果加在之間的電壓如圖a所示（0～t1，Y正、負(fù)），而在電極之間所加的電壓按圖b所示（0～t1，正、X負(fù)）的規(guī)律變化，請(qǐng)?jiān)趫Dc中畫出熒光屏上應(yīng)該看到的圖形。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案