如圖所示,在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強(qiáng)電場,兩組平行且等間距的實(shí)線分別表示兩個電場的電場線,每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質(zhì)子從y軸上某點(diǎn)A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限,僅在電場力的作用下第一次到達(dá)x軸上的B點(diǎn)時速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場線,之后第二次到達(dá)x軸上的C點(diǎn).求OB與BC的比值。

試題分析:質(zhì)子的運(yùn)動軌跡如圖所示:

設(shè)質(zhì)子在電場中運(yùn)動的加速度為a,在A、B兩點(diǎn)的速度分別為v0、v,經(jīng)歷時間為t1,作AM垂直于v0方向,BM平行于v0方向,過交點(diǎn)M作x軸的垂線,垂足為N,則
由幾何關(guān)系        (1分)
        (1分)
由題意知v與v0的夾角為60°,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知:
沿垂直于v0方向的位移     (1分)
沿平行于v0方向的位移           (1分)
在B點(diǎn),沿垂直于v0方向的速度分量    (1分)
沿平行于v0方向的速度分量      (1分)
聯(lián)立解得     (1分)
設(shè)質(zhì)子從B到C經(jīng)歷時間為t2,作BP垂直于v方向,CP平行于v方向,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知:
沿PC方向      (1分)
沿BP方向     (1分)
聯(lián)立解得
綜上可知        (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺面b1b2b3b4上,擋板與臺面均固定不動。線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點(diǎn)c1、c3通過導(dǎo)線分別與電阻R1和平行板電容器相連,電容器兩極板間的距離為d,電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍,其余電阻不計,線圈c1c2c3內(nèi)有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增大。質(zhì)量為m的小滑塊帶正電,電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發(fā),沿?fù)醢暹\(yùn)動并通過p5位置。若電容器兩板間的電場為勻強(qiáng)電場,p1、p2在電場外,間距為L,其間小滑塊與臺面的動摩擦因數(shù)為μ,其余部分的摩擦不計,重力加速度為g.
求:
(1)小滑塊通過p2位置時的速度大小。
(2)電容器兩極板間電場強(qiáng)度的取值范圍。
(3)經(jīng)過時間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量的取值范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,K與虛線MN之間是加速電場,虛線MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場,虛線PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場,且MN、PQ與熒光屏三者互相平行,電場和磁場的方向如圖所示,圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線垂直于熒光屏.一帶正電的粒子從A點(diǎn)離開加速電場,速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,在離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后恰好垂直地打在熒光屏上.已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長,加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)關(guān)系為U=Ed,式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E和帶電粒子離開加速電場的速度v0關(guān)系符合表達(dá)式v0=.若題中只有偏轉(zhuǎn)電場的寬度d為已知量。
(1)畫出帶電粒子軌跡示意圖。
(2)磁場的寬度L為多少?
(3)帶電粒子在電場和磁場中垂直于v0方 向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,AC、BD為圓的兩條相互垂直的直徑,圓心為O,半徑為R。E、F為圓周上關(guān)于BD對稱的兩點(diǎn),EOD=30o。將電量均為Q的兩個異種點(diǎn)電荷分別放在E、F兩點(diǎn),E點(diǎn)放負(fù)電荷。靜電力常量為K,下列說法正確的是

A.電子沿圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),電場力做功為零
B.電子在A點(diǎn)的電勢能比C點(diǎn)小
C.A點(diǎn)和C點(diǎn)的場強(qiáng)相同
D.O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在固定的等量異種電荷連線上,a點(diǎn)是連線的中點(diǎn),如圖所示,靜止在a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在電場力作用下向b點(diǎn)運(yùn)動。在運(yùn)動過程中,以下判定正確的是(      )
A.點(diǎn)電荷的速度越來越大
B.點(diǎn)電荷的加速度越來越小
C.點(diǎn)電荷的電勢能越來越大
D.點(diǎn)電荷通過的各點(diǎn)電勢越來越低

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動,下列說法中正確的是( 。
A.帶電粒子沿電場線方向射入,電場力對帶電粒子做正功,粒子動能一定增加
B.帶電粒子垂直于電場線方向射入,電場力對帶電粒子不做功,粒子動能不變
C.帶電粒子沿磁感線方向射入,洛倫茲力對帶電粒子做正功,粒子動能一定增加
D.不管帶電粒子怎樣射入磁場,洛倫茲力對帶電粒子都不做功,粒子動能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩塊豎直放置的導(dǎo)體板間存在水平向左的勻強(qiáng)電場,板間距離為。有一帶電量為、質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度從A孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場,且恰好沒有與右板相碰,小球最后從B孔離開勻強(qiáng)電場,若A、B兩孔的距離為,重力加速度為,求:

(1)兩板間的電場強(qiáng)度大小;
(2)小球從A孔進(jìn)入電場時的速度;
(3)從小球進(jìn)入電場到其速度達(dá)到最小值,小球電勢能的變化量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,極板A、B、K、P連入電路,極板P、K,A、B之間分別形成電場,已知電源電動勢E=300V,電源內(nèi)阻不計 ,電阻R1="2000KΩ," R2=1000KΩ,A、B兩極板長,間距。一個靜止的帶電粒子,電荷量、質(zhì)量,從極板K中心經(jīng) P、K間電場加速后,進(jìn)入極板A、B間電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(極板間電場可視為勻強(qiáng)電場且不考慮極板邊緣效應(yīng),不計粒子重力)求:

⑴極板P、K之間電壓UPK,A、B之間電壓UAB
⑵粒子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板A、B時速度v0
⑶粒子通過極板A、B時發(fā)生偏轉(zhuǎn)距離y

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖甲所示,兩個完全相同的平行板電容器PQ和MN,板間距離為d,極板長為L,極板厚度不計。將它們置于圖示方向足夠大的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,兩電容器極板的左端和右端分別對齊,兩電容器極板所加電壓值相同。一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計的粒子從極板P、Q間的中軸線O1O2左邊緣的O1點(diǎn),以速度v0沿O1O2勻速穿過電容器PQ,經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后沿極板M、N的中軸線O3O4做勻速直線運(yùn)動,又經(jīng)過磁場回到O1點(diǎn),如此循環(huán)往復(fù)。不計電容器之外的電場對粒子運(yùn)動的影響。求

(1)極板P、Q,M、N間所加電壓的數(shù)值U。
(2)Q板和M板間的距離x。
(3)粒子從O1點(diǎn)開始運(yùn)動到再次回到O1點(diǎn)所用的時間。
(4)若撤去電容器上所加的電壓,將原磁場換作按圖乙規(guī)律變化的磁場,取垂直紙面向里為磁場的正方向。粒子仍從O1點(diǎn)沿O1O2在0時刻以速度v0進(jìn)入電容器PQ,在時刻恰好從P板右邊緣水平射出(為未知量)。則B1為多少?

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同步練習(xí)冊答案