在xoy 平面第Ⅰ、Ⅱ象限中，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E=，在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xoy平面方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 2" B1 =" 2" B ，帶電粒子a、b先后從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點(diǎn)（圖中沒(méi)有標(biāo)出）由靜止釋放，結(jié)果兩粒子同時(shí)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2中，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)恰在點(diǎn)M(0,-)處發(fā)生正碰（即碰前兩粒子速度方向相反），碰撞前帶電粒子b的速度方向與y 軸正方向成60°角，不計(jì)粒子重力和兩粒子間相互作用。求：

（1）兩帶電粒子的比荷及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）帶電粒子釋放的位置P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)及釋放的時(shí)間差。
（1） 、
（2）P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（l、2l）（-3l、8l）  時(shí)間差為

試題分析：（1）由題知a、b兩帶電粒子在M處發(fā)生正碰，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由圖可得：

帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為則
，可得

解得：
同理可得：
（2）由題可得：對(duì)P點(diǎn)釋放的粒子有
粒子由靜止釋放做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為
加速度
由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
解得，則P點(diǎn)坐標(biāo)為（l、2l）
同理



解得，則Q點(diǎn)坐標(biāo)為（-3l、8l）
帶電粒子釋放的時(shí)間差為

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是由帶電粒子在M處發(fā)生正碰，畫(huà)出粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，利用幾何知識(shí)找出圓心及相應(yīng)的半徑。從而找到圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角．由圓心和軌跡用幾何知識(shí)確定半徑是研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的重要方法．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分) 一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖所示，粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，實(shí)線(xiàn)表示在豎直平面內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)與水平方向成α角，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，有一帶電液滴沿斜向上的虛線(xiàn)l做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，l與水平方向成β角，且α>β，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．液滴可能做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．液滴可能帶負(fù)電
C．電場(chǎng)線(xiàn)方向一定斜向下D．液滴一定做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某空間存在互相正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶負(fù)電荷的小球以一定初速度（速度方向平行于紙面）由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是
A．從a到b，小球可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B．從a到b，小球不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)
C．從a到b，小球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D．從a到b，小球機(jī)械能可能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示,在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與y軸平行;在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與紙面垂直.一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子，某時(shí)刻以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng),在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng),并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開(kāi)磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸交于M點(diǎn).已知OP=l,,不計(jì)重力,求:

(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離;
(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，虛線(xiàn)框內(nèi)空間中同時(shí)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E=6×104伏/米，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)未在圖中畫(huà)出．一帶正電的粒子按圖示方向垂直進(jìn)入虛線(xiàn)框空間中，速度v=2×105米/秒．如要求帶電粒子在虛線(xiàn)框空間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)中磁感線(xiàn)的方向是           ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為        特。(粒子所受重力忽略不計(jì))

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AC和圓弧部分CB平滑連接，且圓弧軌道半徑R=0．3m，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一個(gè)帶正電的小球從斜軌道上高度h=0．8m的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m=0．2kg，電量為q=10-5C,小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)C時(shí)速度為8m/s，g取10m/s2，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。
（2）小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)軌道的壓力（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I以及勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，MP區(qū)域是真空的，OM=MP=L。在第二象限存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m帶電量為+q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(-L，O)的點(diǎn)以速度v0沿+y方向射出，從y軸上坐標(biāo)(O，2L) 的C處射入?yún)^(qū)域I，并且沿x的正方向射出區(qū)域I，帶電粒子經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ后第二次經(jīng)過(guò)y，軸時(shí)就回到C點(diǎn)（粒子的重力忽略不計(jì)）．求：
(1)第二象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
(2)區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
(3)問(wèn)區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少？
(4)粒子兩次經(jīng)過(guò)C的時(shí)間間隔為多少？
(5)請(qǐng)你通過(guò)對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡描述定性判斷：帶電粒子能否通過(guò)坐標(biāo)為(L,10L)的點(diǎn)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y＝h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)＝2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y＝處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。

求：（l）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
（2）粒子到達(dá)P2時(shí)的速度
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案