(2010?南通模擬)帶電粒子以速度y沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域.BC均為該正方形兩邊的中點(diǎn),如圖所示,不計(jì)粒子的重力.當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場F時(shí),粒子從A點(diǎn)飛出,所用時(shí)間為t1:當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí),粒子也從A點(diǎn)飛出,所用時(shí)間為t2,下列說法正確的是( 。
分析:粒子垂直射入電場,在電場中偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式及圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式、周期公式,聯(lián)立方程即可求解.
解答:解:粒子在電場作用下作類似于平拋運(yùn)動(dòng),而在磁場作用下作勻速圓周運(yùn)動(dòng).在電場作用下,水平方向的速度分量保持不變,而在磁場作用下,作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向的速度分量逐步減小,故T1小于T2
設(shè)正方向的邊長為2l,
當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場E時(shí),粒子做平拋運(yùn)動(dòng),則有:
l=
1
2
a
1
t12

2l=vt1
解得:a1=
v2
2l

當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
設(shè)圓的半徑為R,則依勾股定理,
R2=(R-l)2+(2l)2
解得:R=
5
2
l

所以圓周運(yùn)動(dòng)的加速度a2=
v2
R
=
2v2
5l

所以
a1
a2
=
Eq
m
Bqv
m
=
E
Bv
=
5
4

所以
E
B
=
5
4
v

故選AD
點(diǎn)評:本題是帶電粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)的問題,粒子垂直射入電場,在電場中偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),要求同學(xué)們能畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,結(jié)合幾何關(guān)系求解,知道半徑公式及周期公式,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖,一絕緣細(xì)桿的兩端各固定著一個(gè)小球,兩小球帶有等量異號的電荷,處于勻強(qiáng)電場中,電場方向如圖中箭頭所示.開始時(shí),細(xì)桿與電場方向垂直,即在圖中Ⅰ所示的位置;接著使細(xì)桿繞其中心轉(zhuǎn)過90°,到達(dá)圖中Ⅱ所示的位置;最后,使細(xì)桿移到圖中Ⅲ所示的位置.以W1表示細(xì)桿由位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中電場力對兩小球所做的功,W2表示細(xì)桿由位置Ⅱ到位置Ⅲ過程中電場力對兩小球所做的功,則有( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,RP是一塊長為L=4m的絕緣平板固定在水平地面上,整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場E,在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B,一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量為q=0.5C的物體,從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場后恰能做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回,若在 碰撞瞬間撤去電場,物體返回時(shí)在磁場中仍做勻速運(yùn)動(dòng),離開磁場后做 勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn),PC=
L4
,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u=0.4,取g=10m/S2,求:
(1)物體帶正電還是負(fù)電?
(2)物體與擋板E撞前后的速度v1和v2;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(4)電場強(qiáng)度E的大小和方向.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,一價(jià)氫離子和二價(jià)氦離子的混合體,經(jīng)同一加速電場加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南通模擬)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接.導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面斜向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中.右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中.質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
3
2
,回路電阻恒為R,若同時(shí)無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑s距離時(shí),ab桿才開始運(yùn)動(dòng).(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).
(1)試求ab桿剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的速度v=?
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案