如圖所示,一個(gè)質(zhì)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(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,此磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里。結(jié)果離子正好從距點(diǎn)為的小孔沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)方向與平行且向上,最后離子打在處,而處距點(diǎn)。不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)。求:
(1)正離子從處運(yùn)動(dòng)到處所需時(shí)間為多少?
(2)正離子到達(dá)處時(shí)的動(dòng)能為多少?
解:(1)正離子軌跡如圖所示
在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
圓周運(yùn)動(dòng)半徑滿足:
解得:
設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度為,則有:
解得:
離子從過程的時(shí)間為:
離子從D→C→G的總時(shí)間為:
(2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為,離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程有:

由動(dòng)能定理得:
解得:
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上,用跨過定滑輪的繩子,將質(zhì)量為m的物體自高處放下,當(dāng)物體以a加速下降(a<g)時(shí),臺(tái)秤的讀數(shù)為(  )

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①物體滑至軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大;
②物體沿軌道下滑過程中克服摩擦力做了多少功;
③物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?

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(2007?湖北模擬)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球被AO、BO兩根細(xì)繩系住,BO繩為水平狀態(tài),AO繩與豎直方向的夾角為θ,此時(shí)AO繩對(duì)小球的拉力大小為T1.燒斷BO繩后,小球擺動(dòng),當(dāng)小球再次擺回到圖中位置時(shí)AO繩對(duì)小球的拉力大小為T2.求:
(1)T1與T2的比值.
(2)燒斷BO繩后,小球通過最低點(diǎn)時(shí),AO繩對(duì)小球的拉力大小T3

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì)),以初速度v由狹縫S1,垂直進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域加入勻強(qiáng)磁場(chǎng),求勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的大小和方向.
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進(jìn)入一個(gè)矩形區(qū)域,該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,若射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的距離為L,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小.

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