如圖所示，在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向相反，且都垂直于xOy平面．一電子由P(－d，d)點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ.(電子質(zhì)量為m，電荷量為e，sin 53°＝)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍．

(2)若電子從位置射出，求電子在磁場(chǎng) Ⅰ 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

(3)求第(2)問(wèn)中電子離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo)．

 

【答案】

(1) ＜v＜　(2) 　(3)

【解析】 (1)電子能從第三象限射出的臨界軌跡如圖甲所示．電子偏轉(zhuǎn)半徑范圍為＜r＜d

由evB＝m得v＝

故電子入射速度的范圍為＜v＜.

(2)電子從位置射出的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示．設(shè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則R2＝2＋d2

解得R＝

則∠PHM＝53°

由evB＝mR2解得T＝

電子在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝T＝.

(3)如圖乙所示，根據(jù)幾何知識(shí)，帶電粒子在射出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ時(shí)與水平方向的夾角為53°，在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ位置N點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.

由△NBH′可解得NB的長(zhǎng)度等于d，則QA＝d－

由勾股定理得H′A＝d，H′B＝Rcos 53°＝

所以電子離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ的位置坐標(biāo)為.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；在第一、四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．有一個(gè)帶電粒子以初速度v0從x軸上的P點(diǎn)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)．已知O、P之間的距離為d，則帶電粒子（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反．有一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度v0垂直x軸，從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好在Q點(diǎn)與y軸成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，則帶電粒子（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．有一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直x軸，從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，則帶電粒子（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?安徽三模）如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示；現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子在該平面內(nèi)從x軸上的P點(diǎn)，以垂直于x軸初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好經(jīng)過(guò)y軸上的Q點(diǎn)且與y軸成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，（不計(jì)粒子的重力）求：
（1）Q點(diǎn)的坐標(biāo)；
（2）帶電粒子自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在第二象限的正方形區(qū)域內(nèi)在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，一電子由P（-d，d）點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域I．（電子質(zhì)量為m，電量為e）
（1）求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍．
（2）若電子從(0，
d2
)位置射出，求電子在磁場(chǎng)I中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

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