如圖所示,真空中有(r,0)為圓心,半徑為r的圓柱形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向里,在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi),有方向水平向左的勻強電場,電場強度的大小為E,從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi),設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電量為e,質(zhì)量為m,不計重力及阻力的作用,求:
(1)質(zhì)子射入磁場時的速度大。
(2)速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子,到達(dá)y軸所需的時間;
(3)速度方向與x軸正方向成30°角(如圖中所示)射入磁場的質(zhì)子,到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。
解:(1)質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運動,有evB=mv2/r ①
可得v=eBr/m ②
(2)質(zhì)子沿x軸正向射入磁場后經(jīng)1/4圓弧后以速度v垂直于電場方向進(jìn)入電場,在磁場中運動的時間
t1=T/4=πm/(2eB) ③
進(jìn)入電場后做拋物線運動,沿電場方向運動r后到達(dá)y軸,因此有
所求時間為 ⑤
(3)質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進(jìn)入電場P點距y軸的距離x1=r+r·sin30°=1.5r ⑥
因此可得質(zhì)子從進(jìn)入電場至到達(dá)y軸所需時間為
質(zhì)子在電場中沿y軸方向做勻速直線運動,因此有
質(zhì)子到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)為 ⑨
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,真空中有直角坐標(biāo)系xOy,在x軸上固定著關(guān)于O點對稱的等量異號點電荷+Q和-Q,C是y軸上的一個點,D是x軸上的一個點,DE連線垂直于x軸.將一個點電荷+q從O移動到D,電場力對它做功為W1,將這個點電荷從C移動到E,電場力對它做功為W2.下列判斷正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚,其折射率n=
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.一束單色光與界面成θ=45°角斜射到玻璃磚表面上,最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點A和B,A和B相距h=2.0cm.已知光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s.試求:?
①該單色光在玻璃磚中的傳播速度.?
②玻璃磚的厚度d.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,真空中有一平行板電容器,兩極板分別用鋅板和銅板制成(鋅板和銅板的極限頻率分別為υ1和υ2,且υ1<υ2),板面積為S,間距為d.鋅板與靈敏靜電計相連,鋅板和銅板原來都不帶電.現(xiàn)用頻率為υ(υ1<υ<υ2)的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,假設(shè)光電子全部到達(dá)另一極板,則電容器的最終帶電荷量Q正比于( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,真空中有以O(shè)1為圓心,半徑為r=10cm的圓形勻強磁場區(qū)域,坐標(biāo)原點O為圓形磁場邊界上的一點.磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=0.2T,方向垂直于紙面向外.在x≥r的空間內(nèi)分布有方向豎直向下、大小為E=4×105V/m的勻強電場.現(xiàn)有一質(zhì)子源從O點向紙面內(nèi)的各個不同方向發(fā)射質(zhì)子,速率均為v=2.0×106m/s,設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m=1.6×10-27kg(不計質(zhì)子的重力),電荷q=1.6×10-19C.求
(1)沿y軸正方向射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時間;
(2)沿與x軸正方向成60°角射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸時的位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,真空中有以O(shè)1為圓心,r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域,坐標(biāo)原點O為圓形磁場邊界上的一點.磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于紙面向外.x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強電場.從O點在紙面內(nèi)向各個不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m.求:
(1)質(zhì)子射入磁場時的速度大小;
(2)速度方向沿y軸正方向射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時間;
(3)速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸時的位置坐標(biāo).(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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