如圖16所示,在分別為的兩個(gè)相鄰的條形區(qū)域中分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線平行向右。一帶正電的粒子以速率v從磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界的P點(diǎn)向下成θ=60º射入磁場(chǎng),然后以垂直于電、磁場(chǎng)分界線的方向進(jìn)入電場(chǎng),最后從電場(chǎng)邊界上的Q點(diǎn)射出。已知PQ垂直于電場(chǎng)方向,不計(jì)重力。求電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比,以及粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。
,


粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖), 設(shè)P’為虛線與分界線的交點(diǎn),∠POP’=α 。由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直,圓心O應(yīng)在分界線上,OP長(zhǎng)度即為粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧的半徑R。由幾何關(guān)系得
          
設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),其初速度為v,方向垂直于電場(chǎng)。設(shè)粒子加速度大小為a,由牛頓第二定律得:qE="ma"
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有


式中是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
以上各式聯(lián)立解得:       
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

(18分) 如圖所示,在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域,圓心坐標(biāo)為O1a,0),圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直線ya的上方和直線x=2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi),有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為+qq>0)的粒子以速度vO點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入,當(dāng)速度方向沿x軸正方向時(shí),粒子恰好從O1點(diǎn)正上方的A點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo);
(3)若粒子以速度vO點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入第一象限,當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角=30°時(shí),求粒子從射入磁場(chǎng)到最終離開磁場(chǎng)的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于電磁場(chǎng)與電磁波的說法中正確的是   
A.任何電場(chǎng)都能在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
B.均勻變化的電場(chǎng)在其周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)
C.電磁波能在真空中傳播而機(jī)械波不能在真空中傳播
D.根據(jù)v=λ·f可知,電磁波的頻率越大,其傳播速度也越快

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一交流電壓為u=100sin100πt V,由此表達(dá)式可知
A.該交流電壓的周期為0.02 s
B.用交流電壓表測(cè)該電壓,其示數(shù)為100V
C.將該電壓加在100Ω的電阻兩端,電阻消耗的電功率為200 W
D.t=時(shí),該交流電壓的瞬時(shí)值為100 V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,是位于足夠大的絕緣光滑水平桌面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系,虛線MN是∠的角平分線.在MN的左側(cè)區(qū)域,存在著沿軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng);在MN的右側(cè)區(qū)域,存在著方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一帶負(fù)電的小球y軸上的P(0,L)點(diǎn),在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),小球到達(dá)虛線MN上的Q點(diǎn)時(shí)與另一個(gè)不帶電的靜止小球發(fā)生碰撞,碰后兩小球粘合在一起進(jìn)入磁場(chǎng),它們穿出磁場(chǎng)的位置恰好在O點(diǎn).若、兩小球的質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點(diǎn),、碰撞過程中無電荷量損失,不計(jì)重力作用.求:
(1)小球的比荷(即電荷量與質(zhì)量之比);
(2)過O點(diǎn)后,粘在一起的兩個(gè)小球再次到達(dá)虛線MN上的位置坐標(biāo)(結(jié)果用E、BL表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平且垂直紙面向里,有兩個(gè)帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)做半徑r=0.8 m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).小球a、b質(zhì)量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分別帶什么電?電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)小球a做勻速周周運(yùn)動(dòng)繞行方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針?速度大小va是多大?
(3)設(shè)小球b的運(yùn)動(dòng)軌跡與小球a的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)相切,當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)即切點(diǎn)時(shí)小球b也同時(shí)運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn),a、b相碰后合為一體,設(shè)為c,在相碰結(jié)束的瞬間,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直放置的金屬薄板M、N間距為d.絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過,與M板固接,右端處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、帶電量為+q的中空小球P,套在水平直桿上,緊靠M板放置,與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.當(dāng)在M、N板間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣后,P球?qū)⒀厮街睏U從N板小孔射出,試問:
(1)此時(shí)M、N哪個(gè)板的電勢(shì)高?它們間的電勢(shì)差必須大于多少?
(2)若M、N間電壓時(shí),小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場(chǎng),則射入的速率多大?若磁場(chǎng)足夠大,水平直桿足夠長(zhǎng),則小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,摩擦力對(duì)小球做多少功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面匈里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB邊水平。磁場(chǎng)下方有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的負(fù)離子(重力不計(jì)),以速度v0沿圖中虛線垂直電場(chǎng)且正對(duì)三角形ABC的頂點(diǎn)C射入,穿過電場(chǎng)區(qū)域后,負(fù)離子從AB邊進(jìn)入磁場(chǎng),又從AB邊射出。已知AB=,電場(chǎng)寬度L=。求:

(1)負(fù)離子在AB邊上入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的距離;
(2)保持電場(chǎng)寬度L不變,調(diào)整電場(chǎng)上邊界與磁場(chǎng)邊界AB間的距離及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,使負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),則此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度E多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示, 傾角為θ的絕緣斜面固定在水平面上, 當(dāng)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的滑塊沿斜面勻速下滑時(shí),在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力.則(  )
A.加上豎直向上的電場(chǎng)后,滑塊將減速下滑?
B.加上豎直向下的電場(chǎng)后,滑塊仍勻速下滑
C.加上豎直向上的電場(chǎng)后,滑塊仍勻速下滑?
D.加上豎直向下的電場(chǎng)后,滑塊將加速下滑?

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同步練習(xí)冊(cè)答案