如圖所示,在第f象限內(nèi)有水平向右v勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示v勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.有一個(gè)帶電粒子以初速度了0垂直x軸,從x軸上vP點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場,恰好與y軸成45°角射出電場,再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入下面v磁場.已知OP之間v距離為d,則帶電粒子( �。�
A.在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
2d
v0
B.在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
2
d
C.自進(jìn)入磁場至第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為
7πd
4v0
D.自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸的時(shí)間為
(4+7π)d
2v0
精英家教網(wǎng)
根據(jù)題意作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示:

精英家教網(wǎng)

A、粒子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng),從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場,恰好與y軸成45°角射出電場,
所以v=
v0
sin45°
=
2
v
0

vx=v0tan45°=v0
沿x軸方向有:x=
1
2
at2

所以
x
y
=
1
2
at2
v0t
=
1
2
×
vy
v0
=
1
2

OA=2OP=2d
在垂直電場方向做勻速運(yùn)動(dòng),所以在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t1=
2d
v0
,故A正確;
B、如圖,AO1為在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,根據(jù)幾何關(guān)系可知:
AO1=
AO
sin45°
=2
2
d
,故B錯(cuò)誤;
C、粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場,先在第一象限運(yùn)動(dòng)
135°
360°
=
3
8
個(gè)圓周而進(jìn)入第四象限,后經(jīng)過半個(gè)圓周,第二次經(jīng)過x軸,
所以自進(jìn)入磁場至第二次經(jīng)過x軸所用時(shí)間為t2=
(
3
8
+
1
2
)×2πr
v
=
7πd
2v0
,故C錯(cuò)誤;
D、自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸的時(shí)間為t=t1+t2=
2d
v0
+
7πd
2v0
=
(4+7π)d
2v0
,故D正確.
故選AD
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?黑龍江模擬)如圖所示,在直角會標(biāo)系xOy平面內(nèi),一質(zhì)量為m的輕質(zhì)小球(不計(jì)重力)在A
(-2L0,-L0)點(diǎn)獲得一沿x軸正方向的初速度v0,同時(shí)在第三象限內(nèi)受到方向豎直向上、大小為F的恒力,小球運(yùn)動(dòng)到第二象限后受到豎直向下、大小也為F的恒力作用,并恰好能從y軸上的A′(0,L0)垂直于y軸進(jìn)入到第一象限,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,已知C點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2L0,0)
(1)求此小球受到的恒力F的大��;
(2)將此小球移至A、C間其他位置,仍以速度v0沿x軸正方向進(jìn)入,若小球仍能垂直于y軸從OA′間進(jìn)入第一象限,則小球在A、C間的位置的y軸坐標(biāo)應(yīng)滿足的條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?湖北二模)如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中分布著四個(gè)有界場區(qū),在第三象限的AC左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1=0.5T,AC是直線y=-x-0.425(單位:m)在第三象限的部分,另一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場左下邊界也為線段AC的一部分,右邊界為y軸,上邊界是滿足y=-10x2-x-0.025(單位:m)的拋物線的一部分,電場強(qiáng)度E=2.5N/C.在第二象限有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T,方向垂直紙面向里,該區(qū)域同時(shí)與x軸、y軸相切,切點(diǎn)分別為D、F.在第一象限的整個(gè)空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B3=1T.另有一厚度不計(jì)的擋板PQ垂直紙面放置,其下端坐標(biāo)P(0.1m,0.1m),上端Q在y軸上,且∠PQF=30°.現(xiàn)有大量m=1×10-6kg,q=-2×10-4C的粒子(重力不計(jì))同時(shí)從A點(diǎn)沿x軸負(fù)向以v0射入,且v0取0<v0<20m/s之間的一系列連續(xù)值,并假設(shè)任一速度的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的比例相同.
(1)求所有粒子從第三象限穿越x軸時(shí)的速度;
(2)設(shè)從A點(diǎn)發(fā)出的粒子總數(shù)為N,求最終打在擋板PQ右側(cè)的粒子數(shù)N′.

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江寧波效實(shí)中學(xué)高一1-2班下學(xué)期期中理物理卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi), 一質(zhì)量為m的輕質(zhì)小球(不計(jì)重力)在A(-2L,-L)點(diǎn)獲得一沿x軸正方向的初速度v0,同時(shí)在第三象限內(nèi)受到方向豎直向上、大小為F的恒力,小球運(yùn)動(dòng)到第二象限后受到豎直向下、大小也為F的恒力作用,并恰好能從y軸上的A′(0,L)垂直于y軸進(jìn)入到第一象限,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,已知C點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2L,0)

(1)求此小球受到的恒力F的大�。�
(2)將此小球移至A、C間的其他位置,仍以速度v0沿x軸正方向進(jìn)入,若小球仍能垂直于y軸從OA′間進(jìn)入第一象限,則小球在A、C間的位置的y軸坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年河南省許昌市三校高三上學(xué)期期末考試(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中分布著四個(gè)有界場區(qū),在第三象限的AC左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1=0.5T,AC是直線y=-x—0.425(單位:m)在第三象限的部分,另一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場左下邊界也為線段AC的一部分,右邊界為y軸,上邊界是滿足(單位:m)的拋物線的一部分,電場強(qiáng)度E=2.5N/C。在第二象限有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T,方向垂直紙面向里,該區(qū)域同時(shí)與x軸、y軸相切,切點(diǎn)分別為D、F,在第一象限的整個(gè)空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B3=1T,另有一厚度不計(jì)的擋板PQ垂直紙面放置,其下端坐標(biāo)P(0.1m,0.1m),上端Q在y軸上,且∠PQF=30°現(xiàn)有大量m=1×10-6kg,q=-2×10-4C的粒子(重力不計(jì))同時(shí)從A點(diǎn)沿x軸負(fù)向以v0射入,且v0取0<v0<20m/s之間的一系列連續(xù)值,并假設(shè)任一速度的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的比例相同。 

(1)求所有粒子從第三象限穿越x軸時(shí)的速度;

(2)設(shè)從A點(diǎn)發(fā)出的粒子總數(shù)為N,求最終打在擋板PQ右側(cè)的粒子數(shù)N1 。

 

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