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电量为q质量为m的负粒子,由静止从电场边界上O点进入如图所示的电场、磁场,电场强度为E,磁感强度为B,电场宽度为L,磁场足够大。(不计带电粒子重力)
1)求带电粒子从O点出发后第一次到达电磁场边界时的速度;
2)求带电粒子从O点出发后到第二次到达电磁场边界时的时间;
3)求带电粒子从O点出发后到第三次到达电磁场边界过程中经过的路程;
 
(1),解得(3分)
(2)在电场中:,(2分);在磁场中:,(2分)
(1分)
(3)在电场中:(2分);在磁场中:(2分)
(1分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空间存在如右图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断,正确的有(  )

A.若不计重力,粒子做匀速运动的方向可沿y轴正方向,也可沿y轴负方向
B.若不计重力,粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一交流电压为u=100sin100πt V,由此表达式可知
A.该交流电压的周期为0.02 s
B.用交流电压表测该电压,其示数为100V
C.将该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为200 W
D.t=时,该交流电压的瞬时值为100 V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10 g,mb=40 g,电荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?
(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?
(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直放置的金属薄板M、N间距为d.绝缘水平直杆左端从N板中央的小孔穿过,与M板固接,右端处在磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电量为+q的中空小球P,套在水平直杆上,紧靠M板放置,与杆的动摩擦因数为μ.当在M、N板间加上适当的电压U后,P球将沿水平直杆从N板小孔射出,试问:
(1)此时M、N哪个板的电势高?它们间的电势差必须大于多少?
(2)若M、N间电压时,小球能沿水平直杆从N板中央小孔射入磁场,则射入的速率多大?若磁场足够大,水平直杆足够长,则小球在磁场中运动的整个过程中,摩擦力对小球做多少功?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。如图所示,辽阔的太空球场半侧为匀强电场,另半侧为匀强磁场,电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面,电场方向与界面垂直,磁场方向垂直纸面向里,电场强度大小。宇宙人位于电场一侧距界面为点,点至界面垂线的垂足,点位于纸面上点的右侧,与磁场的方向垂直。垒球的质量,电量。宇宙人从点以初速度平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面时就击中点,求:(计算结果保留三位有效数字)
(1)两点之间的距离。
(2)垒球从抛出到第一次回到点的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,等腰直角三角形ABC区域内有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面匈里的匀强磁场,AB边水平。磁场下方有一方向水平向右的匀强电场。现有一质量为m电量为q的负离子(重力不计),以速度v0沿图中虚线垂直电场且正对三角形ABC的顶点C射入,穿过电场区域后,负离子从AB边进入磁场,又从AB边射出。已知AB=,电场宽度L=。求:

(1)负离子在AB边上入射点与出射点的距离;
(2)保持电场宽度L不变,调整电场上边界与磁场边界AB间的距离及电场强度的大小,使负离子在磁场中运动的时间最长,则此时电场强度E多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,xoy平面内,y轴左侧有方向竖直向下,电场强度为E=1.0×1 04 N/的匀强电场。在Y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O’位于x轴上,半径为r=0.01 m,磁场最左边与Y轴相切于O点,磁感应强度为B=0.01T,方向垂直纸面向里。在坐标xo=0.06m处有垂直于x轴的足够大的荧光屏PQ。一束带正电的粒子从电场中的A点(图中未标出)以垂直于电场的初速度向右运动,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为v="2" ×106m/s,方向与x轴正向成300角斜向下。已知粒子的质量为m=1.0×l0-2kg,电量为q=1.0×10-10C,重力不计。

(1)求粒子出发点A的坐标;
(2)若圆形磁场可沿x轴向右移动,圆心O仍在x轴上,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,求粒子打在荧光屏上的位置范围;
(3)若改变磁场半径,磁场最左边仍然与Y轴相切于O点,当磁场半径至少为多大时,粒子就再也不能打到带屏上?

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