练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在y轴右上方有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．在x轴的下方有一匀强电场，场强为E，方向平行x轴向左．有一铅板放置在y轴处且与纸面垂直．现有一质量为m、带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直与铅板的方向从A处穿过铅板，而后从x轴的D处以与x轴正方向夹角为60°的方向进入电场和磁场重叠的区域，最后到达y轴上的C点．已知OD长为L，不计重力．求：
    （1）粒子经过铅板时损失的动能；
    （2）粒子到达C点时速度的大小．
    （1）根据洛伦兹力提供向心力得：qvB=
    mv2
    r

    由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能为：Ek0=qU
    又由几何知识可得：
    L
    r
    =sin60°
    即：r=
    2L
    		3

    所以：v=
    qBr
    m
    =
    2qBL
    		3
    m
    ，
    带电粒子穿过铅板后的动能：Ek=
    1
    2
    mv2=
    2q2B2L2
    3m
    ，
    因此粒子穿过铅板后动能的损失为：△Ek=Ek0-Ek=qU-
    2q2B2L2
    3m

    （2）从D到C只有电场力对粒子做功：
    qEl=
    1
    2
    m
    v2c
    -
    1
    2
    mv2
    解得：vc=
    4q2B2L2
    3m
    +
    2qEL
    m

    答：（1）粒子经过铅板时损失的动能为△Ek=qU-
    2q2B2L2
    3m
    ；
    （2）粒子到达C点时的速度大小为 vc=
    2EqL
    m
    +
    4B2L2q2
    3m2
    ．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场．在t=0时刻，一位于ad边中点o的粒子源在abcd平面内发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与od边的夹角分布在0～180°范围内．已知沿od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L，粒子重力不计，求：
    （1）粒子的比荷q/m；
    （2）假设粒子源发射的粒子在0～180°范围内均匀分布，此时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比；
    （3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d，金属板之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内存在方向相同的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1和B2，且B1＜B2，一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正方向做直线运动，并由区域Ⅰ进入区域Ⅱ，然后经过y轴离开区域Ⅰ，已知区域Ⅰ沿x轴方向宽度为
    		3
    mv0
    2B1e
    ，区域Ⅱ的宽度足够大，电子电荷量为e，质量为m，不计电子重力，求：
    （1）两金属板之间电势差U；
    （2）电子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的半径R1和R2；
    （3）电子两次经过y轴的时间间隔t．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图甲所示，x方向足够长的两个条形区域，其y方向的宽度分别为l1=0.1m和l2=0.2m，两区域分别分布着磁感应强度为B1和B2的磁场，磁场方与xy平面垂直向里，磁感应强度B2=0.1T，B1随时间变化的图象如图乙所示．现有大量粒子从坐标原点O以恒定速度v=2×106m/s不断沿y轴正方向射入磁场，已知带电粒子的电量q=-2×10-8C，质量m=4×10-16kg，不考虑磁场变化产生的电场及带电粒子的重力．求：
    （1）在图乙中0～1s内，哪段时间从O发射的粒子能进入磁感应强度B2的磁场？
    （2）带电粒子打在磁场上边界MN上的x坐标范围是多少？
    （3）在MN以下整个磁场区域内，单个带电粒子运动的最长时间和最短时间分别是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（　　）
    A．电子在磁场中运动的时间t=
    d
    v
    B．电子在磁场中运动的时间t=
    h
    v
    C．洛伦兹力对电子做的功为Bevh
    D．电子在N处的速度大小也是v

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图，两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，导线ab帖着M、N边缘以速度V向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度V0射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能（　　）
    A．带正电、速度方向向左B．带负电速度方向向左
    C．带正电速度方向向右D．带负电速度方向向右

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，坐标系xOy在竖直平面内，第一象限内分布匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场，场强大小E=
    B2qL
    6m
    ，质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放，A点坐标为（-L，
    		3
    2
    L    ），在静电力的作用下以一定速度进入磁场，最后落在x轴上的P点．不计粒子的重力．求：
    （1）带电粒子进入磁场时速度v的大小．
    （2）P点与O点之间的距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场，在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场．两个磁场的磁感应强度大小相同，两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是（　　）
    A．带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同
    B．从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场
    C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场
    D．从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域．磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里．一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁场方向的平面）做速度大小为v的匀速圆周运动，重力加速度为g．
    （1）求此区域内电场强度的大小和方向
    （2）若某时刻微粒在场中运动到P点时，速度与水平方向的夹角为60°，且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径．求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离．
    （3）当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的
    1
    2
    （不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，求带电微粒落至地面时的速度大小．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案