(14分)如圖所示,空間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場交界于虛線,電場強度為,虛線下方勻強磁場范圍足夠大,磁感應強度為,現(xiàn)有質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子從距電磁場邊界處無初速釋放(帶電粒子重力可忽略不計).求: 

(1)帶電粒子剛離開電場時速度大小;
(2)帶電粒子在勻強磁場中運動的軌跡半徑;
(3)帶電粒子第一次在勻強磁場中運動的時間.
(1)    (2)     (3)

試題分析:(1)設(shè)帶電粒子在勻強電場中加速后的速度大小為,
由動能定理得:             (3分)
解得:                  (2分)
(2)設(shè)帶電粒子在勻強磁場中運動的軌跡半徑為,
 即               (3分)
聯(lián)立解得:               (2分)
(3)由   可得            (2分)
則帶電粒子在勻強磁場中運動的時間  (2分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。偏轉(zhuǎn)電場處在加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間,勻強磁場水平寬度為l,豎直寬度足夠大,處在偏轉(zhuǎn)電場的右邊,如圖甲所示。大量電子(其重力不計)由靜止開始,經(jīng)加速電場加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場。當兩板沒有加電壓時,這些電子通過兩板之間的時間為2t0,當在兩板間加上如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時,所有電子均能通過電場,穿過磁場,最后打在豎直放置的熒光屏上(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e)。求:

(1)如果電子在t=0時刻進入偏轉(zhuǎn)電場,求它離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向位移大;
(2)通過計算說明,所有通過偏轉(zhuǎn)電場的電子的偏向角(電子離開偏轉(zhuǎn)電場的速度方向與進入電場速度方向的夾角)都相同。
(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少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在某一真空中,只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場,在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒,恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動.那么(  )
A.微粒帶正、負電荷都有可能
B.微粒做勻減速直線運動
C.微粒做勻速直線運動
D.微粒做勻加速直線運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù),它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,如圖所示,平行金屬板A、B之間相距為d,板間的磁場按勻強磁場處理,磁感應強度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場,金屬板A、B是邊長為a的正方形,等離子體的電阻率為ρ,外接電阻R。求:

(1)發(fā)電機的電動勢;
(2)電阻R上的電流;
(3)要使等離子體能進入磁場所需的外力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩平行金屬板的間距恰好等于極板的長度。現(xiàn)有重力不計的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板的正中間向右射入。第一次在兩板間加恒定的電壓,建立起場強為E的勻強電場,則正離子束剛好從上極板的右邊緣射出;第二次撤去電場,在兩板間建立起磁感應強度為B,方向垂直于紙面的勻強磁場,則正離子束剛好從下極板右邊緣射出。由此可知E與B大小的比值是  (    )
A.1.25v0B.0.5v0C.0.25v0 D.v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行板電容器間有勻強磁場,開關(guān)S閉合時一帶電粒子恰好水平向右勻速穿過兩板,重力不計,下列說法正確的是 (  )
A.保持開關(guān)閉合,若滑片P向上滑動,粒子不可能從下極板邊緣射出
B.保持開關(guān)閉合,若滑片P向下滑動,粒子不可能從下極板邊緣射出
C.保持開關(guān)閉合,若A極板向上移動后,調(diào)節(jié)滑片P的位置,粒子仍可能沿直線射出
D.如果開關(guān)斷開,粒子繼續(xù)沿直線射出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,間距為、半徑為的內(nèi)壁光滑的圓弧固定軌道,右端通過導線接有阻值為的電阻,圓弧軌道處于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應強度為。質(zhì)量為、電阻為、長度也為的金屬棒,從與圓心等高的處由靜止開始下滑,到達底端時,對軌道的壓力恰好等于金屬棒的重力2倍,不計導軌和導線的電阻,空氣阻力忽略不計,重力加速度為。求:

(1)金屬棒到達底端時,電阻兩端的電壓多大;
(2)金屬棒從處由靜止開始下滑,到達底端的過程中,通過電阻的電量
(3)用外力將金屬棒以恒定的速率從軌道的低端拉回與圓心等高的處的過程中,電阻產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)一個“”形導軌PONQ,其質(zhì)量為M=2.0kg,放在光滑絕緣的水平面上,處于勻強磁場中,另有一根質(zhì)量為m=0.60kg的金屬棒CD跨放在導軌上,CD與導軌的動摩擦因數(shù)是0.20,CD棒與ON邊平行,左邊靠著光滑的固定立柱a、b,勻強磁場以ab為界,左側(cè)的磁場方向豎直向上(圖中表示為垂直于紙面向外),右側(cè)磁場方向水平向右,磁感應強度的大小都是0.80T,如圖所示,已知導軌ON段長為0.50m,電阻是0.40Ω,金屬棒CD的電阻是0.20Ω,其余電阻不計。導軌在水平拉力作用下由靜止開始以0.20m/s2的加速度做勻加速直線運動,一直到CD中的電流達到4.0A時,導軌改做勻速直線運動.設(shè)導軌足夠長,取g=10m/s2.求:

⑴導軌運動起來后,C、D兩點哪點電勢較高?
⑵導軌做勻速運動時,水平拉力F的大小是多少?
⑶導軌做勻加速運動的過程中,水平拉力F的最小值是多少?
⑷CD上消耗的電功率為P=0.80W時,水平拉力F做功的功率是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m,阻值為R的導體棒ab垂直放在光滑足夠長的U形導軌的底端,U形導軌的頂端連接一個阻值為R的電阻,導軌平面與水平面成角,整個裝置處在與導軌平面垂直的勻強磁場中.現(xiàn)給導體棒沿導軌向上的初速度,在導體棒上升到最高點的過程中電阻上產(chǎn)生了的熱量,返回過程中,導體棒在到達底端前已經(jīng)做勻速運動,速度大小為.導軌電阻不計,重力加速度為g.求:

(1)導體棒從開始運動到返回底端的過程中,回路中產(chǎn)生的電熱;
(2)導體棒上升的最大高度.
(3)導體棒在底端開始運動時的加速度大。

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