如图所示.在直角梯形ABDC区域内存在有平行于AC向下的匀强电场.在BD边以下到CD延长线的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场.已知AC边长L.AB边长.CD边长.一个质量为m.电荷量为+q的带电粒子以初速度v0从A点沿AB方向进入电场.从BD的中点P处进入磁场.并从CD延长线上的O点以垂直于DC边的速度离开磁场.求: (1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向, (2)磁场的磁感应强度B的大小和方向, (3)粒子从A到O经历的时间. 解析:(1)带电粒子在电场中做类平抛运动.设粒子在电场中运动的时间为t1.则由几何关系知水平射程为L.即AB方向:L=v0t1 AC方向:=·t 联立得E= 设粒子在P点沿AC方向的分速度为vy.则有v=2· 代入E的值得vy=v0 所以粒子在P点的速度为v==v0 设速度与AB方向的夹角为θ.则tanθ==1即θ=45° (2)由几何关系知粒子是垂直BD进入磁场的.在磁场中做匀速圆周运动.由几何关系可知: D点即为粒子做匀速圆周运动的圆心.所对圆心角为45° 所以r== 由牛顿第二定律有:qvB=m 所以B= 由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外. (3)粒子在电场中运动时间为t1= 在磁场中的运动时间为t2=×= 所以粒子从A到O经历的时间为t=. 答案: 垂直纸面向外 (3) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013?河南模拟)如图所示,在x≥O的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应 强度的大小为B,方向垂直于纸面朝里.假设一系列质量为m、电荷量为q的正离子初速度为零,经过加速电场加速后从O点沿Ox轴正方向进人匀强磁场区域.有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中,截面如图,M、N分别为金属板截面的上、下端点,M点的坐标为(d,2d),N点的坐标为(d,d).不计正离子的重力.
(1)加速电场的电压在什么范围内,进入磁场的离子才能全部打在金属板上?
(2)求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值?(sin37°=0.6cos37°=0.8)

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如图所示,在x≥0的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里。假设一束初速度为零的质量为m、带电荷量为q的正离子,经过加速电场加速后从O点沿x轴正方向进入匀强磁场区域。有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中,截面如图,M、N分别为金属板截面的上、下端点,M点的坐标为(d,2d),N点的坐标为(d,d)。正离子的重力不计。

  (1)加速电场的电压在什么范围内,进入磁场的离子才能全部打在金属板上?

  (2)求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如图所示,在x≥0的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里。假设一束初速度为零的质量为m、带电荷量为q的正离子,经过加速电场加速后从O点沿x轴正方向进入匀强磁场区域。有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中,截面如图,M、N分别为金属板截面的上、下端点,M点的坐标为(d,2d),N点的坐标为(d,d)。正离子的重力不计。

(1)加速电场的电压在什么范围内,进入磁场的离子才能全部打在金属板上?

(2)求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值。(sin37°=0.6, cos37°=0.8)

 

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以竖直向上为y轴正方向的平面直角系xOy,如图所示.在第一、四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场E1,在第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场E2和垂直于xOy平面向外的匀强磁场.现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从坐标原点O以初速度v0沿与x轴正方向成45°角的方向射出.已知两电场的电场强度E1=E2=
mgq
,磁场的磁感应强度为B.
(1)求小球离开O点后第一次经过y轴所用的时间;
(2)求小球离开O点后第三次经过y轴的坐标;
(3)若小球从O点以某一初速度沿与x轴正方向成135°角的方向射出且能再次回到O点,则该初速度的大小为多少?

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如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,第Ⅳ象限分布着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103V/m.现从图中M(1.8,-1.0)点由静止释放一比荷
qm
=2×105
C/kg的带正电的粒子,该粒子经过电场加速后经x轴上的P点进入磁场,在磁场中运动一段时间后经y轴上的N点离开磁场.不计重力,求:
(1)N点的纵坐标;
(2)若仅改变匀强电场的场强大小,粒子仍由M点释放,为使粒子还从N点离开场区,求电场强度改变后的可能值.

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同步练习册答案