(15分)如圖所示,直線OA與x軸成135°角,x軸上下方分別有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,且電場(chǎng)強(qiáng)度E1=E2=10N/C,x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點(diǎn)靜止釋放,A點(diǎn)離原點(diǎn)O的距離d=m(g取10m/s2,).求:

(1)塵粒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v的大;
(2)從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域開(kāi)始到離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點(diǎn)O的距離L。
(1)2m/s(2)s(3)0.13m

試題分析:(1)F=Eq=1×10-4N  , 1分                                    
塵粒在電場(chǎng)E中受到的合外力為
  ,1分                                  
合外力F和水平方向間的夾角φ為tanφ==1
φ=45°             
塵粒在電場(chǎng)E1中的加速度a大小為a=g , 2分
v==2m/s       ,2分            
(2)進(jìn)入磁場(chǎng)后塵粒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R分別為
T=s,2分
R==0.2m   2分
軌跡如圖所示,由圖可知,t=T=s   2分
(3)出磁場(chǎng)后塵粒在電場(chǎng)E1中做類平拋運(yùn)動(dòng)
OC=R=
t1=0.1s   2分
B位置離原點(diǎn)O的距離L大小為
L=OC·sin45-at1=R-at1=0.13m  2 分
點(diǎn)評(píng):電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是畫(huà)出軌跡,由幾何知識(shí)求出半徑.定圓心角,求時(shí)間.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,在x>0的空間中,存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=10 N/C;在x<0的空間中存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T。一帶負(fù)電的粒子(比荷q/m=160 C/kg),在x=0.06 m處的D點(diǎn)以v0=8 m/s的初速度沿y軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子的重力。求:

(1)帶電粒子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后第一次通過(guò)y軸時(shí)距O點(diǎn)的距離。
(2)帶電粒子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后第一次通過(guò)y軸的速度大小和方向;
(3)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回電場(chǎng);

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

帶電小球的質(zhì)量為m,當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右時(shí)(圖中未畫(huà)出),小球恰能靜止在光滑圓槽形軌道的A點(diǎn),圖中角θ=30°,如圖所示,當(dāng)將電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)(保持勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變),求小球從A點(diǎn)起滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行,電場(chǎng)強(qiáng)度.現(xiàn)有一電荷量,質(zhì)量的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn).取

試求:
(1)帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小.
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離
(3)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大。
(4)帶電體在從P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過(guò)程中的最大動(dòng)能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x>0的空間里有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的大小為E,一個(gè)帶正電的小球經(jīng)過(guò)圖中的x軸上的A點(diǎn),沿著與水平方向成= 300角的斜向下直線做勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)y軸上的B點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域,要使小球進(jìn)入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),需在x<0區(qū)域另加一勻強(qiáng)電場(chǎng),若帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)x軸上的C點(diǎn),且,設(shè)重力加速度為g,

求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)速率的大;
(2)在x<0的區(qū)域所加電場(chǎng)大小和方向;
(3)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間及的長(zhǎng)度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,真空有一個(gè)半徑r="0.5" m的圓形磁場(chǎng),與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個(gè)方向豎直向上的寬度為L(zhǎng)1="0.5" m的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長(zhǎng)的熒光屏,從O點(diǎn)處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi),一個(gè)速度方向沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子,恰能從磁場(chǎng)與電場(chǎng)的相切處進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)重力及阻力的作用。求:

(1)粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?
(2)從O點(diǎn)入射的所有粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點(diǎn)?請(qǐng)說(shuō)明理由。
(3)速度方向與y軸正方向成30°(如圖中所示)射入磁場(chǎng)的粒子,最后打到熒光屏上,該發(fā)光點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

安培力、電場(chǎng)力和洛倫茲力,下列說(shuō)法正確的是(    )
A.電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用,電荷在磁場(chǎng)中一定受洛倫茲力作用
B.電荷所受電場(chǎng)力一定與該處電場(chǎng)方向一致,電荷所受洛倫茲力不一定與磁場(chǎng)方向垂直
C.安培力和洛倫茲力的方向均可用左手定則判斷
D.安培力和洛倫茲力本質(zhì)上都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,安培力可以對(duì)通電導(dǎo)線做功,洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷也做功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q=+0.2 C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6 N的恒力,g取10 m/s2,求:

(1)開(kāi)始時(shí)木板和滑塊的加速度分別是多少?
(2)木板的最大加速度為多少?
(3)滑塊的最大速度為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在如圖甲所示的裝置中,陰極K能夠連續(xù)不斷地發(fā)射初速不計(jì)的電子,這些電子經(jīng)P、K間的電場(chǎng)加速后,都能通過(guò)P板上的小孔沿垂直于P板的方向進(jìn)入P板右側(cè)的區(qū)域,打到P板右側(cè)L遠(yuǎn)處且與P平行的熒光屏Q上的O點(diǎn),由于PK相距很近,所有電子通過(guò)電場(chǎng)所用時(shí)間忽略不計(jì),F(xiàn)在PQ間加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且從某一時(shí)刻t=0開(kāi)始,在PK間加一周期性變化的電壓,電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,則從該時(shí)刻起,所有從小孔射出的電子恰好能全部打到熒光屏上。已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于4T0,求:

(1)電子打到熒光屏上的范圍;
(2)從t=0時(shí)刻開(kāi)始在電壓變化的一個(gè)周期內(nèi),打到屏上距O點(diǎn)最近的電子與最遠(yuǎn)的電子的時(shí)間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案