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如图所示,在直角坐标xoy的第一象限中分布着指向-y轴方向的匀强电场,在第四象限中分布着垂直纸面向里方向的匀强磁场,一个质量为m、带电+q的粒子(不计重力)在A点(0,3)以初速V0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次,已知该粒子的荷质比为q/m=108c/kg.

(1)画出带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹.
(2)求磁感强度B的大小.
 
(1)        

(2)8.5×109T
(1)由带电粒子在磁场中的受力和其运动轨迹可知,粒子先经过P点,后经过Q点,轨迹如图

  (2)粒子在A点出发后,在第一象限内做类似平抛的运动,
  ∴tanθ=  又因为·t,=VX·t
  ∴tanθ==1,∴θ=
  由图可知而θ=β,
  ∴r=·
  粒子在磁场中  qvB=  得B==8.5×109(T)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点0沿x轴的正向进入场区,恰好能够做匀速直线运 动,而且穿过场区的时间为T0;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么该带电粒子穿过场区的时间应该是

A:   B:    C:    D:

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,虚线上方有场强为E1=6×104N/C的匀强电场,方向竖直向上,虚线下方有场强为E2的匀强电场,电场线用实线表示,另外,在虚线上、下方均有匀强磁场,磁感应强度相等,方向垂直纸面向里,ab是一长为L=0.3m的绝缘细杆,沿E1电场线方向放置在虚线上方的电、磁场中,b端在虚线上,将一套在ab杆上的带电量为q=-5×10-8C的带电小环从a端由静止释放后,小环先作加速运动而后作匀速运动到达b端,小环与杆间的动摩擦因数μ=0.25,不计小环的重力,小环脱离ab杆后在虚线下方仍沿原方向作匀速直线运动.

(1)请指明匀强电场E2的场强方向,说明理由,并计算出场强E2的大小;
(2)若撤去虚线下方电场E2,其他条件不变,小环进入虚线下方区域后运动轨迹是半径为L/3的半圆,小环从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为多少?
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够长.紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B.一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过时间tB穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面.求:

(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间tab
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离sn
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,空间XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的匀强磁场,第四象限存在平行该平面的匀强电场(图中未画出);OMN是一绝缘弹性材料制成的等边三角形框架,边长L为4m,OM边上的P处开有一个小孔,OP距离为1m。现有一质量m为1×10-18kg,电量q为1×10-15C的带电微粒(重力不计)从Y轴上的C点以速度V0=1×102m/s平行X轴射入,刚好可以垂直X轴从P点进入框架,CO距离为2m。粒子进入框架后与框架发生若干次垂直的弹性碰撞,碰撞过程中粒子的电量和速度大小均保持不变,速度方向与碰前相反,最后粒子又从P点垂直X轴射出,求:
(1)所加电场强度的大小;
(2)所加磁场磁感应强度大小;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题





象限存在着垂直于纸面向里的匀强磁场.
在第Ⅲ象限电子枪中的灯丝加热逸出的电子(初速度为0)经加速电场U加速后进入粒子
速度选择器,(速度选择器中磁感应强度与第Ⅱ象限的磁感应强度相同均为B,电场强度大
小为)沿直线运动后在x轴上的()点以一定的速度垂直于x轴射入第Ⅱ象限的
磁场偏转,然后经过y轴上的某点,与轴方向成60°角垂直电场方向进入电场,经过y轴上的c点()。已知电子的电量为e,质量为m(不计重力),加速电场的电压为U。求:
(1)经加速电场U加速后进入粒子速度选择
器时,电子的速度大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?
(3)速度选择器的电场强度E的大小?
(4)I、Ⅳ象限中匀强电场的电场强度E的大小?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ab是一对水平放置的平行金属板,板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区,带电粒子进入场区后将向上偏转,并恰好从a板的右边缘处飞出;若撤去电场,在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场,则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转,并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间,仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区,则下面的判断中正确的是:
A.带电粒子将做匀速直线运动
B.带电粒子将偏向a板一方做曲线运动
C.带电粒子将偏向b板一方做曲线运动
D.无法确定带电粒子做哪种运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,某一质量为m的金属块,带电量为q,以某一初速度沿水平放置的木板进入电、磁场空间,匀强磁场的方向垂直纸面向外,电场方向水平,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,已知滑块由A点在木板上作匀速直线运动至B点与开关相碰,瞬间立刻断开其电路,使电场消失,保留磁场,而木块由于碰撞动能变为原来的1/4,并且能匀速反回A处,往复总时间为T,设AB长为求:

(1)匀强电场E的大小和方向
(2)磁感强度B
(3)摩擦力所做的功

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