如圖16所示,在分別為的兩個相鄰的條形區(qū)域中分別有勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直于紙面向里,電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電的粒子以速率v從磁場區(qū)域的上邊界的P點向下成θ=60º射入磁場,然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場,最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向,不計重力。求電場強度和磁感應強度大小之比,以及粒子在磁場與電場中運動的時間之比。
,


粒子在磁場中做勻速圓周運動(如圖), 設P’為虛線與分界線的交點,∠POP’=α 。由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直,圓心O應在分界線上,OP長度即為粒子運動的圓弧的半徑R。由幾何關系得
          
設粒子的質量和所帶正電荷分別為m和q,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得

粒子在磁場中的運動時間為:

粒子進入電場后做類平拋運動,其初速度為v,方向垂直于電場。設粒子加速度大小為a,由牛頓第二定律得:qE="ma"
由運動學公式有


式中是粒子在電場中運動的時間
以上各式聯(lián)立解得:       
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分) 如圖所示,在坐標系xOy內有一半徑為a的圓形區(qū)域,圓心坐標為O1a,0),圓內分布有垂直紙面向里的勻強磁場。在直線ya的上方和直線x=2a的左側區(qū)域內,有一沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E。一質量為m、電荷量為+qq>0)的粒子以速度vO點垂直于磁場方向射入,當速度方向沿x軸正方向時,粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場,不計粒子重力。求:
(1)磁感應強度B的大;
(2)粒子在第一象限內運動到最高點時的位置坐標;
(3)若粒子以速度vO點垂直于磁場方向射入第一象限,當速度方向沿x軸正方向的夾角=30°時,求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關于電磁場與電磁波的說法中正確的是   
A.任何電場都能在其周圍產(chǎn)生磁場
B.均勻變化的電場在其周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場
C.電磁波能在真空中傳播而機械波不能在真空中傳播
D.根據(jù)v=λ·f可知,電磁波的頻率越大,其傳播速度也越快

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一交流電壓為u=100sin100πt V,由此表達式可知
A.該交流電壓的周期為0.02 s
B.用交流電壓表測該電壓,其示數(shù)為100V
C.將該電壓加在100Ω的電阻兩端,電阻消耗的電功率為200 W
D.t=時,該交流電壓的瞬時值為100 V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,是位于足夠大的絕緣光滑水平桌面內的平面直角坐標系,虛線MN是∠的角平分線.在MN的左側區(qū)域,存在著沿軸負方向、場強為E的勻強電場;在MN的右側區(qū)域,存在著方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場,現(xiàn)有一帶負電的小球y軸上的P(0,L)點,在電場力作用下由靜止開始運動,小球到達虛線MN上的Q點時與另一個不帶電的靜止小球發(fā)生碰撞,碰后兩小球粘合在一起進入磁場,它們穿出磁場的位置恰好在O點.若、兩小球的質量相等且均可視為質點,、碰撞過程中無電荷量損失,不計重力作用.求:
(1)小球的比荷(即電荷量與質量之比);
(2)過O點后,粘在一起的兩個小球再次到達虛線MN上的位置坐標(結果用EB、L表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向水平且垂直紙面向里,有兩個帶電小球a和b,a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內向右做勻速直線運動.小球a、b質量ma=10 g,mb=40 g,電荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分別帶什么電?電場強度E與磁感應強度B的大。
(2)小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針?速度大小va是多大?
(3)設小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切,當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點,a、b相碰后合為一體,設為c,在相碰結束的瞬間,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的金屬薄板M、N間距為d.絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過,與M板固接,右端處在磁感應強度為B的勻強磁場中.質量為m、帶電量為+q的中空小球P,套在水平直桿上,緊靠M板放置,與桿的動摩擦因數(shù)為μ.當在M、N板間加上適當?shù)碾妷篣后,P球將沿水平直桿從N板小孔射出,試問:
(1)此時M、N哪個板的電勢高?它們間的電勢差必須大于多少?
(2)若M、N間電壓時,小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場,則射入的速率多大?若磁場足夠大,水平直桿足夠長,則小球在磁場中運動的整個過程中,摩擦力對小球做多少功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,等腰直角三角形ABC區(qū)域內有磁感應強度大小為B,方向垂直紙面匈里的勻強磁場,AB邊水平。磁場下方有一方向水平向右的勻強電場,F(xiàn)有一質量為m電量為q的負離子(重力不計),以速度v0沿圖中虛線垂直電場且正對三角形ABC的頂點C射入,穿過電場區(qū)域后,負離子從AB邊進入磁場,又從AB邊射出。已知AB=,電場寬度L=。求:

(1)負離子在AB邊上入射點與出射點的距離;
(2)保持電場寬度L不變,調整電場上邊界與磁場邊界AB間的距離及電場強度的大小,使負離子在磁場中運動的時間最長,則此時電場強度E多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示, 傾角為θ的絕緣斜面固定在水平面上, 當質量為m、帶電荷量為+q的滑塊沿斜面勻速下滑時,在此空間突然加上豎直方向的勻強電場,已知滑塊受到的電場力小于滑塊的重力.則(  )
A.加上豎直向上的電場后,滑塊將減速下滑?
B.加上豎直向下的電場后,滑塊仍勻速下滑
C.加上豎直向上的電場后,滑塊仍勻速下滑?
D.加上豎直向下的電場后,滑塊將加速下滑?

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