在直角坐標系xOy中，第一象限內存在沿y軸負方向的有界電場，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場強度大小為E。在第二象限內有垂直紙面向外的有界磁場（圖中未畫出），磁場邊界為矩形，其中的一個邊界與y軸重合，磁感應強度的大小為B。一質量為m，電量為q的正離子，從電場中P點以某初速度沿-x方向開始運動，經(jīng)過坐標（0，L）的Q點時，速度大小為，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場偏轉后能夠返回電場，離子重力不計。求：

（1）正離子在P點的初速度；

（2）矩形磁場的最小面積；

（3）離子在返回電場前運動的最長時間。

 



解

（1）離子在從P到Q在電場力作用下做類平拋運動

由于    所以

（2）離子離開磁場后，可能直接進入磁場偏轉后返回電場，也可能先直線運動一段距離后再進入磁場偏轉后返回電場。

由于     所以

離子離開電場后直接進入磁場偏轉圓心角60°

最小寬度

（3）離子離開電場后，先直線運動，再進入磁場，最后通過O點返回電場在電場。

隨著磁場區(qū)域下移，離子在磁場偏轉的圓心角增大，運動時間變長。

     在磁場中偏轉最長時間t：

 



練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a，b和c分別位于邊長為的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負電。整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中。已知靜電力常量為k。若 三個小球均處于靜止狀態(tài)，則勻強電場場強的大小為                                                                                          （    ）

A．                        B．                       

C．                           D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經(jīng)過后，電荷以的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻）.計算結果可用π表示。

（1）求O點與直線MN之間的電勢差；

（2）求圖b中時刻電荷與O點的水平距離；

（3）如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


（1）用多用電表歐姆檔粗略測量某元件的電阻，選用×10檔，測量結果如圖所示，則測得的電阻為        Ω；

（2）為探究該元件的導電性能（電阻隨電壓變化不太大）。提供了如下器材：

A．電流表A(量程0.6 A，內阻約0.9Ω)

B．電壓表V(量程3 V，內阻約3kΩ)

C．滑動變阻器R1(10Ω，0.3A)

D．滑動變阻器R2(1000Ω，0.1A)

E．電源E(電動勢3V，內阻約0.1Ω)

F．開關S及導線若干。

①實驗中滑動變阻器應該選擇        （填寫器材序號），以保證實驗過程中調節(jié)方便；

②在虛線框內畫出實驗電路圖，要求閉合電鍵前滑動變阻器放置在合適位置；

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實的U—I圖線，另一條是本次實驗中測得的U—I圖線，其中        是本次實驗中測得的圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：


钚的一種同位素衰變時釋放巨大能量，如圖所示，其衰變方程為, 則

A．核燃料總是利用比結合能小的核

B．核反應中的能量就是的結合能

C．核比核更穩(wěn)定，說明的結合能大

D．由于衰變時釋放巨大能量，所以比的比結合能小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖．在水平面（紙面）內有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點接觸，構成“V”字型導軌�？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導軌保持良好接觸。下列關于回路中電流i與時間t的關系圖線．可能正確的是 （ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


關于一定量的氣體，下列說法正確的是                                                           （    ）

A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和

B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零

D．氣體從外界吸收熱量，其內能一定增加

E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩皮帶輪問的距離L=6m,傳送帶南電動機驅動著以u=3m/s的速率向左轉動。質量為M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0．8m處由靜止釋放，到達底端時水平進入水平傳送帶，物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0．1。

       （1）通過計算說明物體必從傳送帶右方離開傳送帶；

       （2）物體從滑上到離開傳送帶過程中產(chǎn)生了多少熱量；

       （3）為使物體M不從右方離開傳送帶，現(xiàn)用質量m=20g的子彈以V0=1000m/s速度水平向左擊中物體而沒有穿出，則對子彈擊中物體有何要求。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時，發(fā)現(xiàn)里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的集成電池。為了測定集成電池的電動勢和內電阻，實驗室中提供如下器材：

A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻10Ω）；

B．電流表A2（0～0.6～3A，內阻未知）；

C．滑動變阻器R0（0～100Ω，1.0A）；

D．定值電阻R（阻值990Ω）；

E．開關S與導線若干。

①該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖甲所示的電路，并且連接了實物圖乙，請你從標有數(shù)字的三條連線中找出錯誤的一條，寫出數(shù)字編號        ①②③，如何改正？           

②該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)，繪出如圖丙所示的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝            V，內阻r=            Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）

 


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