如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,而第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求:
(1)電場強(qiáng)度的大。
(2)該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后,運動軌道的半徑;
(3)該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間。
解:粒子的運動軌跡如圖,先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點,接著恰好逆電場線勻減速運動到b點速度為零再返回a點速度仍為v,再在磁場中運動一段3/4圓弧到c點,之后垂直電場線進(jìn)入電場作類平拋運動
(1)易知,
類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為
所以類平拋運動時間為

再者
由①②③④可得
(2)由平拋知識得
所以[或

則第五次過MN進(jìn)入磁場后的圓弧半徑
(3)粒子在磁場中運動的總時間為
粒子在電場中的加速度為
粒子做直線運動所需時間為
由②⑥⑦式求得粒子從出發(fā)到第五次到達(dá)O點所需時間
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?重慶一模)如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R.若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,而第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點.不計粒子的重力.求:
(1)電場強(qiáng)度的大。
(2)該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后,運動軌道的半徑;
(3)該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江一模)如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知.今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R.若該粒子從O點進(jìn)入磁場后第三次經(jīng)過直線MN后又恰好通過O點.不計粒子的重力.求:
(1)粒子第三次經(jīng)過直線MN時的位置;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(3)粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R.該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點.不計粒子的重力.
(1)畫出粒子在磁場和電場中運動軌跡的草圖;
(2)求出電場強(qiáng)度E的大;
(3)求該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后,運動軌道的半徑r;
(4)求該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從MN_上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45。角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,而第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求:    

    (1)電場強(qiáng)度的大小;

    (2)該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后,運動軌道的半徑;

(3)該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三最后一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖,直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45。的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小未知;MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子,該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN,而第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求:

   

(1)電場強(qiáng)度的大。

(2)該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后,運動軌道的半徑;

(3)該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間。

 

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