如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場;第四象限無電場和磁場,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn),設(shè)OM=L,ON=2L。求:
(1)帶電粒子的電性,電場強(qiáng)度E的大;
(2)帶電粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(4)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場,經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時(shí)間。
解:(1)由粒子在電場和磁場中的軌跡可判斷粒子帶負(fù)電
從M至N運(yùn)動過程有:
加速度
運(yùn)動時(shí)間
得電場強(qiáng)度
(2)設(shè)vN與x軸成θ角,,解得θ=45°
則帶電粒子到N點(diǎn)速度
(3)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡如圖所示,圓心在O'處,設(shè)半徑為R,由幾何關(guān)系知帶電粒子過P點(diǎn)的速度方向與x軸成45°角,則OP=OM=L,則
由牛頓第二定律得:,解得,由左手定則可知磁場方向垂直紙面向里

(4)粒子從M至N運(yùn)動時(shí)間
粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間
粒子從P至M做勻速直線運(yùn)動,時(shí)間
總時(shí)間
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(biāo)平面的第I象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度大小為E的水平向左的勻強(qiáng)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(fù)粒子(重力不計(jì))在曲線OM上某一點(diǎn)由靜止釋放,穿越y(tǒng)軸進(jìn)入磁場中.
(1)求帶電粒子穿越y(tǒng)軸時(shí)的速度與釋放點(diǎn)縱坐標(biāo)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(biāo)xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)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(jìn)入電場,從y軸上Q點(diǎn)離開電場時(shí)速度變?yōu)?ν0,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出,粒子過Q點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)動一段距離后才進(jìn)入磁場區(qū)域),磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標(biāo)為(0,d)的M點(diǎn)沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場.不計(jì)粒子重力.
(1)求粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與y軸負(fù)向的夾角θ和電場強(qiáng)度E的大;
(2)繪出粒子P-M運(yùn)動的軌跡圖,求粒子進(jìn)入磁場至M點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間;
(3)求矩形勻強(qiáng)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(biāo)xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)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(jìn)入電場,從y軸上Q點(diǎn)離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)向夾角θ=30°,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場.不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場強(qiáng)度大小E;
(2)如果有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)榘雸A形,求磁場區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標(biāo)xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電+q的粒子(不計(jì)重力)在A點(diǎn)(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(jìn)入磁場,又從磁場進(jìn)入電場,并且只通過x軸上的P點(diǎn)(6,0)和Q點(diǎn)(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(yùn)動軌跡.

(2)求磁感強(qiáng)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(xué)高三上第二次檢測物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)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(jìn)入電場,從y軸上Q點(diǎn)離開電場時(shí)速度方向與y軸負(fù)向夾角,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場.不計(jì)粒子重力,求:

(1)電場強(qiáng)度大小E;

(2)如果有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)榘雸A形,求磁場區(qū)域的最小面積;

(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的總時(shí)間.

 

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