精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=b处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2b处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2b处的P3点,不计粒子重力.求:

(1)电场强度的大小;
(2)粒子到达P2时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度的大小.

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1)粒子在电场、磁场运动的轨迹如图所示,设粒子从的时间为t,电场强度大小为E,粒子在电场中的加速度为a,由牛顿第二定律及运动学公式有解得

(2)粒子到达时速度沿x方向的分量仍为  以表示速度沿y轴方向分量的大小,v表示速度的大小,表示速度和x轴的夹角,则有 , 。  
(3)设磁场的磁感应强度为B,在洛仑兹力作用下粒子作匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
r是圆周的半径,此圆周与x轴和y轴的交点分别为,因为,由几何关系可知,连线为圆轨道的直径,由上此可求得
考点:本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

某人在竖直方向运动的电梯里称体重,发现体重计的示数比自己正常的体重减少了10%.已知重力加速度g=10m/s2,则以下判断正确的是

A.电梯以1m/s2的加速度加速下降 
B.电梯以9m/s2的加速度减速下降 
C.电梯以1m/s2的加速度减速上升 
D.电梯以9m/s2的加速度加速上升 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于超重和失重,下列说法中正确的是

A.处于超重状态的物体,其加速度方向可能向下
B.处于失重状态的物体一定是在向下加速运动
C.绕地球做匀速圆周运动的卫星内的物体处于完全失重状态
D.物体超重时,所受重力增加了;物体失重时,所受重力减小了

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图甲所示,电阻不计且间距L=lm的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R=2Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,现将质量m="0.l" kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆ab进入磁场时的速度v0 =1m/s,下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,g取10 m/s2,则

A.匀强磁场的磁感应强度为1T
B.ab杆下落0.3 m时金属杆的速度为1 m/s
C.ab杆下落0.3 m的过程中R上产生的热量为0.2 J
D.ab杆下落0.3 m的过程中通过R的电荷量为0.25 C

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列有关判断正确的是(     )

A.如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的一定是电场
B.如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间只存在磁场
C.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场
D.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分).水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg)

(1)电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少?
(2)电子飞出电场时的垂直于板方向的速度是多少?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为2.5×10-4C,质量为0.5kg 的小球从坐标原点O沿y轴正方向以一定的初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q点,不计空气阻力,g取10 m/s2。试分析求解:

(1) 小球带何种电荷;
(2) 该匀强电场的电场强度大小;
(3) 小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量;
(4) 小球落回x轴时的动能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,在第一、二象限存在场强均为E的匀强电场,其中第一象限的匀强电场的方向沿x轴正方向,第二象限的电场方向沿x轴负方向。在第三、四象限矩形区域ABCD内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,矩形区域的AB边与x轴重合。M点是第一象限中无限靠近y轴的一点,在M点有一质量为m、电荷量为e的质子,以初速度v0沿y轴负方向开始运动,恰好从N点进入磁场,若OM=2ON,不计质子的重力,试求:

(1)N点横坐标d;
(2)若质子经过磁场最后能无限靠近M点,则矩形区域的最小面积是多少;
(3)在(2)的前提下,该质子由M点出发返回到无限靠近M点所需的时间。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分) 如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出.(不计重力)求:

(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.

查看答案和解析>>

同步练习册答案