如圖所示,一個質量為、電荷量為的正離子,在處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應強度為的勻強磁場中,此磁場方向是垂直紙面向里。結果離子正好從距點為的小孔沿垂直于電場方向進入勻強電場,此電場方向與平行且向上,最后離子打在處,而處距。不計離子重力,離子運動軌跡在紙面內。求:

(1)正離子從處運動到處所需時間為多少?

(2)正離子到達處時的動能為多少?

(1)

(2)


解析:

(1)正離子軌跡如下圖所示.在磁場中圓周運動的時間為;

          (2分)

圓周運動半徑滿足:          解得:     (2分)

設離子在磁場中運動速度為,則有:   解得:   (2分)

離子從過程的時間為:                                          (2分)

離子從D→C→G的總時間為:                              (2分)

(2)設電場強度為,離子在電場中運動過程有:                         (1分)

                                                  (2分)

由動能定理得                                    (2分)

解得:                                        (1分)

練習冊系列答案
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如圖所示,一個質量為M的人站在臺秤上,用跨過定滑輪的繩子,將質量為m的物體自高處放下,當物體以a加速下降(a<g)時,臺秤的讀數(shù)為(  )

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如圖所示,一個質量為m的小球用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平拉恒力F的作用下,從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點,則水平力F所做的功為(  )

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一個質量為m,電荷量為q的帶負電的粒子(重力不計),以初速度v由狹縫S1,垂直進入電場強度為E的勻強電場中.
(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出,則必須在勻強電場區(qū)域加入勻強磁場,求勻強磁場B1的大小和方向.
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進入一個矩形區(qū)域,該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場,粒子運動軌跡如圖所示,若射入點與射出點間的距離為L,求該區(qū)域的磁感應強度B2的大。

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