如圖所示,在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P(,)時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí),所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)粒子源在Q點(diǎn)時(shí),粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間。
(1);(2)

試題分析:
(1)粒子源在P點(diǎn)時(shí),粒子在電場(chǎng)中被加速,由動(dòng)能定理
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖滋力充當(dāng)向心力
由幾何關(guān)系知,

綜上所得:
(2)粒子源在Q點(diǎn)時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與邊界EF相切,

由幾何關(guān)系知        
根據(jù)牛頓第二定律 有  
磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度為    
粒子在Q點(diǎn)射出,開始的電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng):    
進(jìn)入磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)四分之三個(gè)圓周:      
第一次出磁場(chǎng)后進(jìn)入電場(chǎng),作類平拋運(yùn)動(dòng):  
粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間  
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:單選題

如圖所示,帶電粒子以平行于極板的速度從左側(cè)中央射入勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好能從右側(cè)擦極板邊緣射出電場(chǎng)(不計(jì)粒子的重力).如果粒子的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼膬杀,要使它們(nèi)阅懿翗O板邊緣飛出,則可以采取的措施有(   )
A.將極板的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼?倍B.將極板的間距變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120047498225.gif" style="vertical-align:middle;" />
C.將兩極板之間的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍D.以上措施均不對(duì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示,其中墨盒可以發(fā)出墨汁微滴,此微滴經(jīng)過帶電室時(shí)被帶上負(fù)電,帶電的多少由計(jì)算機(jī)按字體筆畫高低位置輸入信號(hào)控制.帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后,打到紙上,顯示出字體.無信號(hào)輸入時(shí),墨汁微滴不帶電,徑直通過偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒.設(shè)偏轉(zhuǎn)板板長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6cm,兩板間的距離為d=0.50cm,偏轉(zhuǎn)板的右端距紙L1=3.2cm,若一個(gè)墨汁微滴的質(zhì)量為m=1.6×10-10kg,以v0=20m/s的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是U=8.0×103V,若墨汁微滴打到紙上的點(diǎn)距原射入方向的距離是Y=2.0mm. 不計(jì)空氣阻力和墨汁微滴的重力,可以認(rèn)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)只局限在平行板電容器內(nèi)部,忽略邊緣電場(chǎng)的不均勻性.

小題1:上述墨汁微滴通過帶電室?guī)У碾娏渴嵌嗌伲?br />小題2:若用(1)中的墨汁微滴打字,為了使紙上的字體放大10%,偏轉(zhuǎn)板間電壓應(yīng)是多大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖19所示,一帶電量為、質(zhì)量為的小球,從距地面高處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點(diǎn)水平距離為處有根管口比小球略大的豎直細(xì)管,管的上口距地面的。為了使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),求:

  (1)小球的初速度的大;
(2)應(yīng)加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(3)小球落地時(shí)的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

圖1為示波器面板,圖2為一信號(hào)源.
(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形,應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的______接線柱相連,b端與______接線柱相連.
(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖3所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的______旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕;要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形,應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖像.當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說法中正確的是    (    )
A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.3s末帶電粒子的速度不為零
D.O~3s內(nèi),電場(chǎng)力做的總功為零

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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,兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置,兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時(shí),Q板比P板電勢(shì)高5V,此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力作用從靜止開始運(yùn)動(dòng),假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10 10s的時(shí)間內(nèi),這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時(shí)間范圍是。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力),當(dāng)兩板間加上如圖所示的交變電壓后,不能使電子做往返運(yùn)動(dòng)的電壓是(     )

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,此電場(chǎng)中有一個(gè)帶電粒子,在t=0時(shí)刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,則下列判斷正確的是
A.帶電粒子將向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.在l~3s內(nèi),電場(chǎng)力的功率為零
C.3s末帶電粒子的速度最大
D.在2~4s內(nèi),電場(chǎng)力做的功等于零

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