【題目】如圖所示，abcd是一個正方形的盒子，在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e，盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為某種離子不斷地從a處的小孔沿ab方向射入盒內(nèi)，粒子的初速度為，經(jīng)電場作用后恰好從e處的小孔射出。若撤去電場，在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場圖中未畫出，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，離子仍恰好從e孔射出。求：

所加磁場的方向。

分別加電場和磁場時，粒子從e孔射出時的速率各多大。

電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值。

【答案】所加磁場的方向垂直紙面向外。和。

【解析】

根據(jù)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向，判斷粒子的電性，由左手定則判斷磁場方向；加電場時，粒子做平拋運(yùn)動，運(yùn)用運(yùn)動的分解，由類平拋運(yùn)動的規(guī)律和動能定理結(jié)合求速率。在磁場中離子做勻速圓周運(yùn)動，射出e孔時速率不變。加磁場時，根據(jù)幾何關(guān)系求出離子的軌跡半徑，由牛頓第二定律列式，B用半徑、速率等等物理量表示，E也用相同的物理量表示，即可求得E與B比值。

（1）根據(jù)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向，可知粒子帶正電，根據(jù)左手定則判斷，磁場方向垂直紙面向外。

（2）設(shè)帶電粒子的電量為q，質(zhì)量為m，盒子的邊長為L，粒子在電場中沿ad方向的位移為L，沿ab方向的位移為，在電場中離子做類平拋運(yùn)動，設(shè)從離子從孔e射出時的速度為v，則，
由動能定理得
解得：，
在磁場中離子做勻速圓周運(yùn)動，射出e孔時。

（3）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律得
解出：
根據(jù)如圖所示的幾何關(guān)系：
解得軌道半徑為
得出磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
所以解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為游樂場中過山車的“磁力剎車裝置”。在過山車兩側(cè)安裝銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時，銅片與強(qiáng)力磁鐵的相互作用使過山車能很快地停下，下列說法中錯誤的是

A. 過山車進(jìn)入停車區(qū)時其動能轉(zhuǎn)化成電能

B. 過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會產(chǎn)生感應(yīng)電流

C. 把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果

D. 過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d點(diǎn)為最低點(diǎn).每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為0），用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時間，則（ ）

A.t1＜t2＜t3 B.t1＞t2＞t3 C.t3＞t1＞t2 D.t1=t2=t3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī),如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負(fù)電的粒子,而從整體來說呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就聚集了電荷.在磁極配置如圖中所示的情況下,下列說法中正確的是:

A. A板帶正電

B. 有電流從b經(jīng)用電器流向a

C. 金屬板A、B間的電場方向向下

D. 等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力小于所受電場力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用長為L的輕繩（輕繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），放置在水平圓盤上，甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心O，甲與圓心O的距離也為L，甲、乙兩物體的質(zhì)量均為m，與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列說法中正確的是（ ）

A. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大為

B. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大為

C. 輕繩最大彈力為

D. 輕繩最大彈力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示, a.、b為豎直向上的電場線上的兩點(diǎn),一帶電質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線向上運(yùn)動,恰好能到b點(diǎn),下列說法中正確的是( )

A. 帶電質(zhì)點(diǎn)在a.、b兩點(diǎn)的電勢能相等

B. a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)電場力先做正功后做負(fù)功

D. a點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=0.2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)小物塊從傾角為θ=370、高為h=0.6m的斜面頂端A處無初速自由滑下，經(jīng)過斜面底端B后立刻滑上正在以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶上，滑上傳送帶時無能量損失，已知物塊與斜面和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，傳送帶兩輪之間的距離為s=1.2m，g取10 m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，求：

（1）物塊下滑到斜面底端B處的速度大小；

（2）物體在傳送帶上做勻加速運(yùn)動的加速度的大小和物塊運(yùn)動到C處的速度大小;

（3）其它條件都不變，只改變傳送帶的速度大小，要使物塊在最短時間內(nèi)到達(dá)傳送帶的最右端C處，傳送帶的速度至少為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場；AB是一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿，桿上等間距地固定著四個（1、2、3、4）完全相同的帶電荷小球，每個小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L，第1個小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個小球剛進(jìn)入電場到第3個小球剛要離開電場，AB桿一直做勻速直線運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為g。求：

（1）兩板間的電場強(qiáng)度E；

（2）第4個小球剛離開電場時AB桿的速度；

（3）從第2個小球剛進(jìn)入電場開始計(jì)時，到第4個小球剛離開電場所用的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年12月24日上午9 時34分, 我國自主設(shè)計(jì)全球最大水陸兩棲飛機(jī)AG600在廣東珠海首飛成功。該次試飛階段對起飛段和降落段進(jìn)行觀察，記錄數(shù)據(jù)如下表。假設(shè)起飛段和降落段均簡化成勻變速直線運(yùn)動，且起飛升空后到開始降落的階段看成勻速直線運(yùn)動。

（1）求AG600降落段過程中加速度大小a2；

（2）求AG600起飛段過程中通過的位移x1；

（3）求起飛段過程中AG600所受合外力與自身重力的比值

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案