12.在xOy平面內(nèi),x軸的上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示,x軸的下方有勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,方向與y軸的正方向相反,今有電量為q,質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子(不計重力),從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸的正方向射出,經(jīng)過一段時間后,粒子到達(dá)x軸上與原點(diǎn)距離為L處,求粒子射出時速度大小的可能值.

分析 粒子在x軸上方做勻速圓周運(yùn)動,在x軸下方做勻變速直線運(yùn)動,根據(jù)幾何關(guān)系得出粒子做圓周運(yùn)動半徑的通項(xiàng)式,結(jié)合洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時速度的可能值.

解答 解:粒子在x軸上方做勻速圓周運(yùn)動,在x軸下方做勻變速直線運(yùn)動,
根據(jù)幾何關(guān)系知,n•2R=L,
解得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R=$\frac{L}{2n}$,n=1,2,3…
根據(jù)$qvB=m\frac{{v}^{2}}{R}$得,v=$\frac{qBR}{m}$=$\frac{qBL}{2nm}$,n=1,2,3…
答:粒子射出時的速度可能值為v=$\frac{qBL}{2nm}$,n=1,2,3…

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵理清粒子在磁場和電場中的運(yùn)動規(guī)律,根據(jù)幾何關(guān)系,抓住半徑公式分析求解,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=300,導(dǎo)軌電阻不計.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板,兩板間的距離和板長均為d=0.5m,定值電阻為R2=3Ω,現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放,重力加速度為g=10m/s2,試求:

(1)金屬棒下滑的最大速度為多大?
(2)當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,R2消耗的電功率P為多少?
(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時,在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=1.5T,在下板的右端且非?拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2=6×10-4kg、帶電量為q=-2×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間,該液滴可視為質(zhì)點(diǎn).要使帶電粒子能從金屬板間射出,初速度v應(yīng)滿足什么條件?(不計空氣阻力)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,bc為固定在車上的水平橫桿,物塊M串在桿上,靠摩擦力保持相對桿靜止,M又通過細(xì)線懸吊著一個小鐵球m,此時小車正以大小為a的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動,而M、m均相對小車靜止,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,小車的加速度逐漸增大,M始終和小車保持相對靜止,當(dāng)加速度增加到2a時有( 。
A.橫桿對M的摩擦力增加了Ma
B.細(xì)線與豎直方向的夾角的正切值增加到原來的2倍
C.橫桿對M彈力不變
D.細(xì)線的拉力等于原來的2倍

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.一列沿x正方向傳播的橫波,在t=0時刻的波形如圖所示,則A點(diǎn)的振幅為10 cm,波長為4 m,此時質(zhì)點(diǎn)B的速度方向?yàn)檠貀軸正方向 (填“沿y軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”).若波速為10m/s,則從0至5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)C經(jīng)過的路程為5m.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.如圖所示,m=1kg的物體靜止在水平粗糙地面上,μ=0.5,對物塊施加一個與水平方向夾角為37°斜向上F=10N的力,物體做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過t=1s后撤掉F,物體最終靜止,求整個過程中物體發(fā)生的位移大。╣=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,傳送帶與水平面夾角,皮帶以10m/s的速率運(yùn)動,皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動,今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質(zhì)量為m=0.5kg 的小物塊,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,若傳送帶A到B的長度為16m,g取10m/s2,則
(1)物體運(yùn)動多長時間與傳送帶相對靜止,此時運(yùn)動位移為多少
(2)物體從A運(yùn)動到B的時間為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.一質(zhì)量為m=2kg的滑塊能在傾角為θ=37°的足夠長的斜面上以a=2.0m/s2勻加速下滑.如圖所示,若用一水平推力F作用于滑塊,使之由靜止開始在t=2s內(nèi)能沿斜面向上運(yùn)動位移s=4m.求:(取g=10m/s2
(1)滑塊和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)推力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.某汽車沿一直線運(yùn)動,在t時間內(nèi)通過的位移為L,在$\frac{L}{2}$處速度為v1,在$\frac{t}{2}$處速度為v2,則( 。
A.勻加速運(yùn)動,v1>v2B.勻加速運(yùn)動,v1<v2
C.勻減速運(yùn)動,v1<v2D.勻減速運(yùn)動,v1>v2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,真空中等量同種負(fù)點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn),在M、N的連線上有對稱點(diǎn)a、c,M、N連線的中垂線上有對稱點(diǎn)b、d,則下列說法正確的是( 。
A.O點(diǎn)的場強(qiáng)為零,電勢大于零
B.a點(diǎn)的場強(qiáng)與c點(diǎn)的場強(qiáng)相同
C.把一個負(fù)的試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢能一定減小
D.把一個正的試探電荷d點(diǎn)靜止釋放,在它從d點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中,加速度一定先減小后增大

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