如圖所示的區(qū)域中,左邊為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,右邊是一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場(chǎng),其方向平行于OC向上且垂直于磁場(chǎng)方向。在P點(diǎn)有一個(gè)放射源,在紙平面內(nèi)向各個(gè)方向放射出質(zhì)量為m、電荷量為-q、速度大小相等的帶電粒子。有一初速度方向與邊界線的夾角θ=60°的粒子(如圖所示),恰好從O點(diǎn)正上方的小孔C垂直于OC射入勻強(qiáng)電場(chǎng),最后打在Q點(diǎn)。已知OC=L,OQ=2L,不計(jì)粒子的重力,求:
(1)該粒子的初速度v0的大;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(3)如果保持電場(chǎng)與磁場(chǎng)方向不變,而強(qiáng)度均減小到原來(lái)的一半,并將它們左右對(duì)調(diào),放射源向某一方向發(fā)射的粒子,恰好從O點(diǎn)正上方的小孔C射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少?
解:(1)作出粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓,由幾何關(guān)系得
 ①
由向心力公式
 ②
由①②得

(2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),有
v0t=2L ③,
由③④得
(3)電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互交換后,對(duì)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得


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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向.在電場(chǎng)左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng).若從A點(diǎn)射入的粒子,恰好從y軸上的A'(0,l0)沿x軸正方向射出電場(chǎng),其軌跡如圖.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)AC間還有哪些位置的粒子,通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,長(zhǎng)木板處于水平,裝砂的小桶通過(guò)細(xì)線繞過(guò)定滑輪與木塊連接,細(xì)線的長(zhǎng)度大于桌面的高度,木塊可以拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn).
實(shí)驗(yàn)時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,放手后,裝砂小桶帶動(dòng)木塊一起運(yùn)動(dòng),小桶與地面接觸之后,木塊還要在木板上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),如圖所示.紙帶的左端與木塊相連,并用虛線框標(biāo)出了A、B兩個(gè)區(qū)域,為了求得木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),應(yīng)選取
 
區(qū)域的數(shù)據(jù)計(jì)算出木塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小(用a表示),由此計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的公式是μ=
 

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(2)小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻RV,所用器材有:
待測(cè)電壓表V,量程為3V,內(nèi)阻RV約3kΩ
電流表A,量程為2mA,內(nèi)阻RA約0.1Ω
滑動(dòng)變阻器R最大阻值50Ω,額定電流1.5A
電源E電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻約0.5Ω
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(a)小明設(shè)計(jì)的電路
 
(填“能”或“不能”)測(cè)出電壓表的內(nèi)阻.若能,請(qǐng)將圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路;若不能,請(qǐng)改造這個(gè)電路,利用這些器材測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,并將圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路.
(b)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)應(yīng)該測(cè)的物理量有
 
,電壓表內(nèi)阻的計(jì)算式RV=
 

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆廣東省肇慶市高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(18分) 如圖所示,區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E; 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng),經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng),并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

求:(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;

(2)O、M間的距離;

(3)粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t3。

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E; 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng),經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng),并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。
求:(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;

(2)OM間的距離;

(3)粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一直角三角形金屬框(有一定電阻),向左勻速穿過(guò)一個(gè)方向垂直于紙面向里的梯形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)僅限于如圖所示的區(qū)域內(nèi),該區(qū)域延長(zhǎng)線所圍成的三角形與金屬框是全等三角形,且金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊在一直線上,上面的直角邊與下面的虛線平行。磁場(chǎng)區(qū)寬度是下面直角邊的一半.若取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较,則金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中能正確描繪感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是(    )

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