如圖1所示，水平直線PQ下方有豎直向上的勻強電場，上方有垂直紙面方向的磁場，其磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖2所示(磁場的變化周期T=2.4×10-5s)。現(xiàn)有質(zhì)量帶電量為的點電荷，在電場中的O點由靜止釋放，不計電荷的重力。粒子經(jīng)t0=第一次以的速度通過PQ，并進入上方的磁場中。取磁場垂直向外方向為正，并以粒子第一次通過PQ時為t=0時刻。(本題中取，重力加速度)。試求：
⑴ 電場強度E的大�。�
⑵ 時刻電荷與O點的水平距離；
⑶ 如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于PQ的足夠大的擋板，求電荷從開始運動到碰到擋板所需的時間。(保留三位有效數(shù)字)
⑴⑵⑶
⑴ 設(shè)粒子在電場中的加速度為a
由運動公式V0=at               (1分)
由牛頓定律qE=ma              (1分)
故電場強度大�。�
(2分)
⑵ 如果粒子在勻強磁場B1=0.3T中作勻速圓周運動：
運動周期          (1分)
運動軌道半徑   (1分)
如果粒子在勻強磁場B2=0.5T中作勻速圓周運動：
運動周期     (1分)
運動軌道半徑 (1分)
粒子進入磁場后在一個周期內(nèi)的運動軌如圖所示。(1分)
所以在一個周期內(nèi)水平位移  (2分)
⑶ 在前15個周期內(nèi)的水平位移S=15Δx=60cm      (1分)
最后7.5m內(nèi)的運動軌跡如圖所示                (1分)


α=600         (1分)
最后7.5cm運動時間t3
          (1分)
所以運動的總時間t

                (1分
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，半圓有界勻強磁場的圓心O1在X軸上，OO1距離等于半圓磁場的半徑，磁感應強度大小為B1。虛線MN,平行X軸且與半圓相切于P點。在MN上方是正交的勻強電場和勻強磁場，電場場強大小為E，方向沿X軸負向，磁場磁感應強度大小為B2。B1，B2方向均垂直紙面，方向如圖所示。有一群相同的正粒子，以相同的速率沿不同方向從原點O射入第I象限，其中沿x軸正方向進入磁場的粒子經(jīng)過P點射入MN后，恰好在正交的電磁場中做直線運動，粒子質(zhì)量為m,電荷量為q (粒子重力不計)。求：

(1) 粒子初速度大小和有界半圓磁場的半徑。
(2) 若撤去磁場B2，則經(jīng)過P點射入電場的粒子從y軸出電場時的坐標。
(3) 試證明：題中所有從原點O進入第I象限的粒子都能在正交的電磁場中做直線運動。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a所示的平面坐標系xOy，在整個區(qū)域內(nèi)充滿了勻強磁場，磁場方向垂直坐標平面，磁感應強度B隨時間變化的關(guān)系如圖b所示，開始時刻，磁場方向垂直紙面向里(如圖)。t=0時刻，有一帶正電的粒子(不計重力)從坐標原點O沿x軸正向進入磁場，初速度為v0=2´103m/s。已知正粒子的比荷為1.0´104C/kg，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見圖中標示（磁感應強度B取垂直紙面向里為正）。試求：
(1)t=´10-4s時刻，粒子的坐標。
(2)粒子從開始時刻起經(jīng)多長時間第一次到達y軸。
(3)粒子是否還可以返回坐標原點O？如果可以，則經(jīng)多長時間第一次返回坐標原點O？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻可忽略導線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，導線框ab和dc的寬度為l，在bc段接入阻值為R的電阻，ef是一電阻可忽略的水平放置的導電桿，桿的質(zhì)量為m，桿的兩端分別與ab和cd保持良好接觸，且能沿導線框ab和dc無摩擦地滑動，磁感應強度為B的勻強磁場方向與框面垂直. 現(xiàn)用一恒力F豎直向上拉導體桿ef，當導體桿ef上升高度為h時，導體桿ef恰好勻速上升，求：

（1）此時導體桿ef勻速上升的速度v的大�。�
（2）導體桿ef上升h的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q的大小.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，一玻璃管平放在水平面上，管內(nèi)底端放有一個的帶正電微粒，玻璃管置于一方向垂直水平面向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.01T，磁場范圍足夠大，磁場中有一屏，距玻璃管口上方d= 60cm處。現(xiàn)讓玻璃管水平向右勻速運動，當運動到如圖虛線所示位置時，帶電微粒恰好離開管口，再過．帶電微粒恰好到達屏上，且與屏相切。（一切摩擦均可忽略）求：
（1）小球脫離玻璃管后在磁場中運動的半徑
（2）玻璃管的長度是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，在xoy直角坐標系中，在第三象限有一平行x軸放置的平行板電容器，板間電壓U=1×102V。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-12kg，帶電量q=2.0×10-10C的帶正電的粒子(不計重力)，從下極板處由靜止開始經(jīng)電場加速后通過上板上的小孔，垂直x軸從A點進入第二象限的勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度B=1T。粒子在磁場中轉(zhuǎn)過四分之一圓周后又從B點垂直y軸進入第一象限，第一象限中有平行于y軸負方向的勻強電場E，粒子隨后經(jīng)過x軸上的C點，已知OC=1m。求：

(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑r。
(2)第一象限中勻強電場場強E的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負電。兩板之間存在著勻強電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開小孔C�，F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（粒子的重力不計），問：            
⑴為了使粒子能從C飛出后經(jīng)過一段時間后飛到D點，在B板下方加一足夠大的勻強磁場，CD連線與B板的夾角為θ=45o，CD長度為L，求磁感應強度大小和方向？
(2)在粒子運動到達D點時，為讓帶電粒子不打到B極板，需將磁場的磁感應強度改變，為達到目的，則磁感應強度的大小應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為L1、L2)，存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖所示)，電場強度的大小為E0，E＞0表示電場方向豎直向上．t＝0時，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運動到Q點后，做二次完整的圓周運動（其軌跡恰好不穿出邊界L1），以后可能重復該運動形式，最后從邊界L2穿出．重力加速度為g，上述d、E0、m、v、g為已知量．
（1）求該微粒通過Q點瞬間的加速度；
（2）求磁感應強度B的大小和電場變化的周期T；
（3）若微粒做圓周運動的軌道半徑為R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域，求微粒所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

．如圖所示為一速度選擇器，兩極板P、Q之間距離為d，且P接電源負極，Q接正極；板內(nèi)有一磁感應強度為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場，一束粒子流以速度v流經(jīng)磁場時恰好不偏轉(zhuǎn)（不計重力），則兩極板必須加上一定電壓U；則下列說法中正確的是（   ）
A．U=Bvd，粒子一定帶正電
B．U=Bv，粒子一定帶負電
C．U=Bvd，粒子一定從a運動到b
D．U=Bvd，粒子可能從b運動到a

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