在如圖所示的坐標(biāo)系中,矩形區(qū)域abcd內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,各點(diǎn)坐標(biāo)為a(0,L)、b(L,L)、c(L,-L)、d(0,-L),磁場方向垂直于紙面向里,電場方向平行于紙面向下。一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入,恰能沿直線通過(不計(jì)重力)。若只撤去磁場,則粒子從c點(diǎn)射出,求若只撤去電場,粒子射出的位置坐標(biāo)。
(0,L)
設(shè)粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,粒子射入電磁場時(shí)的速度為,則粒子沿直線通過場區(qū)時(shí):

      ①          (2分)
撤去磁場后,在電場力的作用下,從c點(diǎn)射出場區(qū),所以粒子應(yīng)帶正電荷;在此過程中,粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子的加速度a,穿越電場所用時(shí)間為t,則有:
 ② (1分)
  ③ (1分)
    ④  (1分)
撤去電場后,在洛侖茲力的作用下,粒子做圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力作向心力:
 ⑤              (2分)
由以上各式解得:          (1分)
粒子射出點(diǎn)坐標(biāo)為(0,L)。   (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場I,在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場II,M、O、N在一條直線上,∠MOQ=60°。這兩個(gè)區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子(帶電量為+q,質(zhì)量為m)通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域(可認(rèn)為初速度為零),離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出,從接近O點(diǎn)外進(jìn)入磁場區(qū)域I。離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN,也垂直于磁場。不計(jì)離子的重力。
(1)當(dāng)加速電場極板電壓U=U0,求離子進(jìn)入 
磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R;
(2)在OQ有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L,當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值,才能保證離子通過P點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

空間存在著勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,一個(gè)質(zhì)量為m、電量為-q的質(zhì)點(diǎn),在位于東西方向的豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),從南向北看去它是沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的,速度大小為v.試確定電場強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)粒子由孔進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器時(shí)的速度為多大?
(2)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器后在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),在照相底片MN上的D點(diǎn)形成感光條紋,測得D點(diǎn)到點(diǎn)的距離為d,則該種帶電粒子的荷質(zhì)比q/m為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場中距地面高度為H的P點(diǎn),速度與水平方向成450,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一絕緣的光滑離心軌道,一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電量大小為-q,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,斜軌道的傾角為α (小球的重力大于所受的電場力) 。

(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大。
(2)若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)不落下來,求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大?
(3)若小球從斜軌道h =" 5R" 處由靜止釋放,假設(shè)能夠通過B點(diǎn),求在此過程中小球機(jī)械能的改變量。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(16分)如圖13-4-10所示,在真空中,半徑為R=5L0的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里.在磁場右側(cè)有一對平行金屬板MN,兩板間距離為d=6L0,板長為L=12L0,板的中心線O1O2與磁場的圓心O在同一直線上. 給M、N板加上電壓U0,其變化情況如圖13-4-11所示.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電的粒子,從M、N板右側(cè)沿板的中心線,在t=0或t=T/4時(shí)刻以速率v向左射入M、N之間,粒子在M、N板的左側(cè)剛好以平行于M、N板的速度射出.若上述粒子經(jīng)磁場后又均能平行于M、N極板返回電場,而電場變化的周期T未知,求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B相應(yīng)必須滿足的條件.(不計(jì)粒子重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在虛線所示寬度范圍內(nèi),用場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場可使以初速度v0,垂直于電場方向入射的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角。在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,使該離子穿過磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)角度也為θ,求勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度應(yīng)是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖中,MN和PQ為相距40cm的平行金屬導(dǎo)軌,電阻等于0.3的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng).相距為20cm的水平放置的兩平行金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連.圖中電阻R=0.1,導(dǎo)軌和連線的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)ab以速率v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),恰能使一帶電微粒也以速率v在金屬板間作勻速圓周運(yùn)動(dòng),求ab勻速運(yùn)動(dòng)的速率v的取值范圍(g取10m/)

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同步練習(xí)冊答案