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在平面直角坐標系xoy的第一象限內有一圓形勻強磁場區(qū)域,半徑r=0.1m,磁感應強度B=0.5T,與y軸、x軸分別相切于A、C兩點。第四象限內充滿平行于x軸的勻強電場,電場強度E=0.3 V/m,如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度,自A點沿AO1方向射入磁場,從C點射出(不計重力)。
(1)帶粒子的比荷
(2)若該粒子以相同大小的初速度,自A點沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場,經磁場、電場后射向y軸,求經過y軸時的位置坐標。

(1)400C/Kg(2)(0,-1m)。

解析試題分析:(1)由題意知粒子的半徑r=R=0.1m;由牛頓第二定律得:,解得
(2)因粒子的半徑沒有變化,由幾何關系可知它將垂直射入電場中,x方向:;
解得 t=0.05s;y方向,解得;則經過y軸時的位置坐標為(0,-1)m。

考點:帶電粒子在勻強磁場、勻強電場中的運動.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在升降電梯內的地面上放一體重計,電梯靜止時,曉敏同學站在體重計上,體重計示數為50 kg,電梯運動過程中,某一段時間內曉敏同學發(fā)現體重計如右圖所示,在這段時間內下列說法中正確的是(  )

A.曉敏同學所受的重力變小了
B.曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力
C.電梯一定在豎直向下運動
D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,一電子(其重力不計,質量為m、電荷量為e,由靜止開始,經加速電場加速后,水平向右從兩板正中間射入偏轉電場.偏轉電場由兩塊水平平行放置的長為l相距為d的導體板組成,當兩板不帶電時,電子通過兩板之間的時間均為t0,當在兩板間加電壓為U0時,電子可射出偏轉電場,并射入垂直紙面向里的勻強磁場,最后打在磁場右側豎直放置的熒光屏上.磁場的水平寬度為s,豎直高度足夠大。求:

(1)加速電場的電壓;
(2)電子在離開偏轉電場時的側向位移;
(3)要使電子能垂直打在熒光屏上,勻強磁場的磁感應強度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在x<0的區(qū)域內存在沿y軸負方向的勻強電場,在第一象限傾斜直線OM的下方和第四象限內存在垂直紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子自電場中的P點沿x軸正方向射出,恰好經過坐標原點O進入勻強磁場,經磁場偏轉后垂直于y軸從N點回到電場區(qū)域,并恰能返回P點。已知P點坐標為,帶電粒子質量為m,電荷量為q,初速度為v0,不計粒子重力。求:

(1)勻強電場的電場強度大小;
(2)N點的坐標;
(3)勻強磁場的磁感應強度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌,間距L=2.0m;R是連在導軌一端的電阻,質量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上,電壓傳感器與這部分裝置相連。導軌所在空問有磁感應強度B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場。從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的外力F,使其由靜止開始沿導軌向左運動,電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示,其中OA段是直線,AB段是曲線、BC段平行于時間軸。假設在從1.2s開始以后,外力F的功率P=4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計,導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直,且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響(g=10m/s2)。求

(1)導體棒ab做勻變速運動的加速度及運動過程中最大速度的大;   
(2)在1.2s~2.4s的時間內,該裝置產生的總熱量Q;
(3)導體棒ab與導軌間的動摩擦因數μ和電阻R的值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在如圖所示,x軸上方有一勻強磁場,磁感應強度的方向垂直于紙面向里,大小為B,x軸下方有一勻強電場,電場強度的大小為E,方向與y軸的夾角θ為45o且斜向上方,F有一質量為m電量為q的正離子,以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場,該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點進入電場區(qū)域,該離子經C點時的速度方向與x軸夾角為45o。 不計離子的重力,設磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大。 求:

(1)C點的坐標;
(2)離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間;
(3)離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側為相同的勻強磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔S1、S2,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,電壓的大小為U0,周期為T0。在t=0時刻將一個質量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子由S1靜止釋放,粒子在電場力的作用下向右運動,在t=時刻通過S2垂直于邊界進入右側磁場區(qū)。(不計粒子重力,不考慮極板外的電場)

(1)求粒子到達S2時的速度大小v
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應強度的大小應滿足的條件;
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在t=T0時刻再次到達S1,而再次進入電場被加速,求該過程中粒子在磁場內運動的時間和磁感應強度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,在坐標系xoy的第一、第三象限內存在相同的勻強磁場,磁場方向垂直于xoy面向里;第四象限內有沿y軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E。一質量為m、帶電荷量為+q的粒子自y軸的P點沿x軸正方向射入第四象限,經x軸上的Q點進入第一象限,隨即撤去電場,以后僅保留磁場。已知OP=d,OQ=2d,不計粒子重力。

(1)求粒子過Q點時速度的大小和方向。
(2)若磁感應強度的大小為一定值B0,粒子將以垂直y軸的方向進入第二象限,求B0
(3)若磁感應強度的大小為另一確定值,經過一段時間后粒子將再次經過Q點,且速度與第一次過Q點時相同,求該粒子相鄰兩次經過Q點所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(17分)如圖所示,在xoy平面直角坐標系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場E1,第二象限存在水平向右的勻強電場E2(未知),其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場。有一質量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運動一段時間后經過Q點垂直于射線OA進入磁場,經磁場垂直x軸進入偏轉電場E2,過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1,已知OP=h,不計粒子重力,求:
 
(1)粒子經過Q點時的速度大。
(2)勻強電場電場強度E1的大小;
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間。

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