如圖,在x>0的空間中,存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=10 N/C;在x<0的空間中存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T。一帶負(fù)電的粒子(比荷q/m=160 C/kg),在x=0.06 m處的D點(diǎn)以v0=8 m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子的重力。求:

(1)帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸時(shí)距O點(diǎn)的距離。
(2)帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸的速度大小和方向;
(3)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回電場(chǎng);
(1)沿y軸方向的位移y=v0t1=m (2)v==16m/s,即=60°
(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

試題分析:(1)粒子在第一象限做類平拋運(yùn)動(dòng),如圖所示,

加速度a==1600m/s2,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=,沿y軸方向的位移y=v0t1=m
(2)粒子通過y軸進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在x方向上的速度vx=at1=8m/s,v==16m/s,
因此tan,即=60°
(3)粒子在第二象限以O(shè)1為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓弧所對(duì)的圓心角為2=120°,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=T=
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了帶電粒子在混合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,要求同學(xué)們能正確分析粒子的受力情況,再通過受力情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,熟練掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有質(zhì)量為m、帶正電的珠子,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,珠子所受靜電力是其重力的倍。將珠子從環(huán)最低位置A點(diǎn)靜止釋放,求:

(1)珠子所能獲得的最大動(dòng)能;
(2)最大動(dòng)能位置圓環(huán)對(duì)珠子作用力大。
(3)珠子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B點(diǎn)位置。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一個(gè)n=10匝,面積為S=0.3m2的圓形金屬線圈,其總電阻為R1="2Ω," 與R2=4Ω的電阻連接成閉合電路。線圈內(nèi)存在方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度按B1="2t" + 3 (T)規(guī)律變化的磁場(chǎng)。電阻R2兩端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連.電容器C緊靠著帶小孔a(只能容一個(gè)粒子通過)的固定絕緣彈性圓筒。圓筒內(nèi)壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑為r=0.4m.

(1)金屬線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和電容器C兩板間的電壓U;
(2)在電容器C內(nèi)緊靠極板且正對(duì)a孔的D處有一個(gè)帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電容器C加速后從a孔垂直磁場(chǎng)B2并正對(duì)著圓心O進(jìn)入筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知粒子的比荷q/m=5×107(C/kg),該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,不計(jì)粒子重力和空氣阻力,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2多大(結(jié)果允許含有三角函數(shù)式)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如右圖,在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t=0時(shí)刻,一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與y軸正方向的夾角分布在0~180°范圍內(nèi).已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界上點(diǎn)離開磁場(chǎng).求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R及粒子的比荷q/m;
(2)此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍;
(3)從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長(zhǎng)為L,且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P(0,h)點(diǎn),以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),通過電場(chǎng)后從x軸上的a(2h,0)點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限,且速度與y軸負(fù)方向成45°角,不計(jì)粒子所受的重力。求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;
(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線圈從有理想邊界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h高處由靜止起下落,磁場(chǎng)區(qū)域的邊界水平,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.線圈的電阻為R,線圈平面始終在豎直面內(nèi)并與磁場(chǎng)方向垂直,ab邊始終保持水平.若線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰開始做勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.求:

(1)線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v.
(2)從靜止起到達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)從線圈cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到開始做勻速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,BC是半徑為R圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力的大。
(3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng),細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m,帶負(fù)電小球,另一端固定在O點(diǎn),把小球拉到使細(xì)線水平的位置A,然后由靜止釋放,小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成角的位置B時(shí)速度為零。

(1)該小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)時(shí)          (大、。。
(2)小球所受電場(chǎng)力與重力之比為          。
(3)小球從A到B過程中,電場(chǎng)力做功          。
(4)小球從A到B過程中,最大動(dòng)能為          

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,直線OA與x軸成135°角,x軸上下方分別有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,且電場(chǎng)強(qiáng)度E1=E2=10N/C,x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點(diǎn)靜止釋放,A點(diǎn)離原點(diǎn)O的距離d=m(g取10m/s2,).求:

(1)塵粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v的大;
(2)從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開始到離開磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點(diǎn)O的距離L。

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