如圖所示,在直角坐標系xoy的第一、四象限中的區(qū)域內(nèi)存在有界的勻強磁場,方向垂直紙面向外;在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場。一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標為(-2L,-L)的點以速度v0沿+x方向射出,恰好經(jīng)過坐標原點O處后射入磁場區(qū)域,最后帶電粒子能再次回到坐標原點O(粒子的重力忽略不計)。求

(1)第三象限勻強電場場強E的大小;

(2)勻強磁場的磁感應強度B的大;

(3)帶電粒子兩次經(jīng)過坐標原點O的時間間隔為多少。

 


(1)沿軸方向

                        ①     

沿軸方向

                       ②

根據(jù)牛頓第二定律

                         ③

由①②③式得

(2)軸方向的速度

                          ④

速度和軸方向的夾角

                       ⑤

粒子速度

               ⑥

洛倫茲力充當向心力,由牛頓第二定律

                      ⑦

由幾何關(guān)系有

                        ⑧

由④⑤⑥⑦⑧式得

                                                     

(3)從到射入磁場

                        ⑨

在磁場中運動的時間

                       ⑩

粒子在磁場中運動的周期

                      

帶電粒子兩次經(jīng)過坐標原點O的時間間隔

                     

由⑨⑩式得

評分標準:①②③式各1分,結(jié)果2分;④⑤⑥式各1分,⑦⑧式各2分,結(jié)果1分;⑨⑩式各1分,結(jié)果1分;共計18分。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在直角坐標平面的第I象限內(nèi)有一勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B,直線OA是磁場右側(cè)的邊界.在第Ⅱ象限區(qū)域,存在電場強度大小為E的水平向左的勻強電場,y軸是電場、磁場區(qū)域的分界線曲線,OM滿足方程x=-ky2(k>0).有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的負粒子(重力不計)在曲線OM上某一點由靜止釋放,穿越y(tǒng)軸進入磁場中.
(1)求帶電粒子穿越y(tǒng)軸時的速度與釋放點縱坐標的關(guān)系式;
(2)若粒子從OM上任何位置釋放,要求粒子穿過磁場區(qū)域后,都垂直于x軸射出求直線OA與x軸的夾角正切值tanθ(用題中已知物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?懷化二模)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度ν0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度變?yōu)?ν0,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標平面垂直的矩形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出,粒子過Q點繼續(xù)運動一段距離后才進入磁場區(qū)域),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標為(0,d)的M點沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力.
(1)求粒子進入磁場時速度方向與y軸負向的夾角θ和電場強度E的大;
(2)繪出粒子P-M運動的軌跡圖,求粒子進入磁場至M點的運動時間;
(3)求矩形勻強磁場區(qū)域的最小面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角θ=30°,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:
(1)電場強度大小E;
(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形,求磁場區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強磁場,一個質(zhì)量為m、帶電+q的粒子(不計重力)在A點(0,3)以初速V0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次,已知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108c/kg.

 (1)畫出帶電粒子在電場和磁場中的運動軌跡.

(2)求磁感強度B的大小.

 

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科目:高中物理 來源:2014屆陜西西安長安區(qū)第一中學高三上第二次檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題

(20分)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:

(1)電場強度大小E;

(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形,求磁場區(qū)域的最小面積;

(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

 

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