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长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,平行金属板的右侧有如下图所示的匀强磁场。一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成30o角,出磁场时刚好紧贴上板右边缘,不计粒子重力,求:
小题1:两板间的距离;
小题2:匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度。

小题1:
小题2:  
(1)带电粒子在电场中受到电场力的作用发生偏转,做类平抛运动。
竖直方向:离开电场时的速度vy=v0tan30°(1分)粒子发生偏转的位移(1分)
水平方向:粒子匀速运动的时间(1分)联立以上几式解得,(1分)
(2)在电场中粒子受到电场力,由牛顿第二定律得,qE=ma(1分)
根据运动学公式有,vy=at(1分)又因为粒子运动时间t=,所以(1分)
带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即:(1分)
粒子离开电场时的速度(1分)

粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示(1分)
由几何关系得,(1分)解得,(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:计算题

如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在匀强电场,场强沿y轴的负向;在y<0的空间中,存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一带电量为q、质量为m的带正电粒子,从y轴的P1点以的速度垂直y轴射人第一象限内,经过电场后从x轴上x=2h的P2点以角射入x轴下方的匀强磁场.(重力不计)

小题1:求电场强度的大小;
小题2:带电粒子通过y轴下方的磁场偏转之后,打在x轴负向P3点并由该点射人第二象限内.如果当粒子进入第二象限的同时,在第二象限内加一方向与带电粒子速度方向相反的匀强电场,使得带电粒子在到达y轴之前速度减为0,然后又返回磁场中.
①在坐标系上大致画出带电粒子在第四次经过x轴以前的运动轨迹.
②求出带电粒子第四次经过x轴时的坐标及之前在磁场中运动的总时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如上右图所示,是显象管电子束运动的示意图.设电子的加速电压为U,匀强磁场区的宽度为L.要使电子从磁场中射出时在图中所示的120º的范围内发生偏转(即上下各偏转60º),则匀强磁场的磁感应强度B的变化范围应满足______。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在下图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q,板P上的小孔S正对板Q上的小孔O.M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场,在小孔S处有一带电的负粒子,其重力和初速不计.当变阻器的滑动触头在AB的中点时,粒子恰能在M、N间做直线运动.当滑动变阻器滑片滑到A点后,则 (  )
A.粒子在M、N间运动的过程中.动能将减小
B.粒子在M、N间运动的过程中,动能将增大
C.粒子在M、N间将做圆周运动
D.粒于在M、N间运动的过程中.电势能将不断增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向沿y轴正向,如图所示,则该粒子的速度方向可能是
A.沿x轴正向B.沿x轴负向
C.沿z轴正向D.沿z轴负向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,做直线运动的电子束射入与它的初速度垂直的匀强磁场中,电子在磁场中运动时:
A.速度不变
B.动能不变
C.加速度不变
D.所受洛仑兹力不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一带电量为q=2×10-9c,质量为m=1.8×10-16kg的粒子,在直线上一点O沿30°角方向进入磁感强度为B的匀强磁场中,经历t=1.5×10-6 s后到达直线上另一点P。求:
(1)粒子作圆周运动的周期T
(2)磁感强度B的大小;
(3)若OP的距离为0.1m,则粒子的运动速度v多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图a所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量g=1.0×10-5C的带负电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,垂直于场强方向进入两平行金属板间的匀强偏转电场。偏转电场的电压U2=100V,金属板长L=20cm,两极间距

(1)粒子进人偏转电场时的速度v0大小;
(2)粒子射出偏转电场时的偏转角θ;
(3)在匀强电场的右边有一个足够大的匀强磁场区域。若以粒子进入磁场的时刻为t=0,磁感应强度B的大小和方向随时间的变化如图b所示,图中以磁场垂直于纸面向内为正。如图建立直角坐标系(坐标原点为微粒进入偏转电场时初速度方向与磁场的交边界点)。求在时粒子的位置坐标(X、Y)。(答案可以用根式表示,如用小数,请保留两位有效数字)

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