如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場；在POy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場；POx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從H（0，a）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限．

（1）求離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度；

（2）若離子經(jīng)OP上某點(diǎn)離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限，求離子在第Ⅰ象限磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（3）要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質(zhì)比應(yīng)滿足什么條件？


解：（1）離子在平行板內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)，有（2分）

又                   （2分）

解得離子在平行板內(nèi)的速度為  （2分）

（2）如圖為離子在第I象限磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，

由幾何關(guān)系得，軌跡半徑為，     （2分）

軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為             （1分）

運(yùn)動(dòng)周期為            （1分）

運(yùn)動(dòng)時(shí)間為       （2分）

（3）要使離子一定能打在x軸上，離子在磁場B中運(yùn)動(dòng)的最小半徑

由幾何關(guān)系  得  （2分）

由 得                       （2分）

              （1分）

即<                    （1分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn). 在此過程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是(　　)

 

A.逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大,后減小

D.先減小,后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,水平軌道上輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時(shí),其右端位于P點(diǎn).現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度v0=18 m/s,經(jīng)過水平軌道右端Q點(diǎn)后恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的光滑圓軌道,最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn).若物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,R=1 m,P到Q的長度l=1 m,A到B的豎直高度h=1.25 m,取g=10 m/s2.

 

(1)求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小(保留根號(hào));

(2)判斷物塊經(jīng)過Q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動(dòng);

(3)求物塊水平拋出的位移大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：


用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,探究動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系,得到了重錘下落高度h以及所對(duì)應(yīng)的重力勢能減少量Ep和動(dòng)能增加量Ek,并繪制了Ep、Ek與h的關(guān)系圖像如圖(乙)所示,忽略夾子及紙帶質(zhì)量,取g=10 m/s2.由圖像可知重錘質(zhì)量為　　　　 kg,重錘及紙帶在下落過程中所受阻力為　　　　 N,為減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的影響,請(qǐng)寫出兩條改良實(shí)驗(yàn)的方法: 

第一條:                                                       

                                                       　. 

第二條:                                                    

　                                                       . 

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科目：高中物理 來源： 題型：


由交流電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式e=10sin4πt (V) ，可知

A.此交流電的頻率是4π (Hz)            B.此交流電的周期是0.5s

C.當(dāng)t=0.5s時(shí)，此交流電動(dòng)勢有最大值

D.當(dāng)t=0時(shí)，產(chǎn)生此交流電的線圈平面與中性面重合

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示，正電荷q在電場中由P向Q做加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度越來越大，由此可以判定，它所在的電場是圖中的(　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示的真空空間中，僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小相等的點(diǎn)電荷，則圖中a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢均相同的是(　　)


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科目：高中物理 來源： 題型：


在水平桌面上，一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（甲）所示，0—1 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長為L、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場中，如圖（乙）所示。若導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是圖中的。（設(shè)向右的方向?yàn)殪o摩擦力的正方向）（      ）
 
 


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科目：高中物理 來源： 題型：


鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機(jī)車來牽引。試計(jì)算列車分別以120千米/小時(shí)和40千米/小時(shí)的速度勻速行駛時(shí)，機(jī)車功率大小的比值（提示：物理學(xué)中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

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