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在豎直平面內建立一平面直角坐標系xoyx軸沿水平方向,如圖甲所示.第二象限內有一水平向右的勻強電場,場強為E1.坐標系的第一、四象限內有一正交的勻強電場和勻強交變磁場,電場方向豎直向上,場強E2=E1/2,勻強磁場方向垂直紙面.一個比荷q/m=102 C/kg的帶正電的粒子(可視為質點)以v0=4 m/s的速度從-x軸上的A點垂直于x軸進入第二象限,并以v1=8 m/s速度從+y軸上的C點沿水平方向進入第一象限.從粒子通過C點開始計時,磁感應強度B按圖乙所示規律變化(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向),g=10 m/s2.

試求:

(1)帶電粒子運動到C點的縱坐標值h及電場強度E1的大小;

(2)+x軸上有一點DOD=OC,若帶電粒子在通過C點后不再越過y軸,且要使其恰能沿x軸正方向通過D點,求磁感應強度B0的大小及其磁場的變化周期T0.

解:(1)  (2分)OC高:  (2分)

  (1分)qE1=max  (1分)   解得:  (1分)

(2),所以帶電的粒子在第一象限將做勻速圓周運動。  (2分)

設粒子運動圓軌道半徑為R,周期為T,則

      (2分)  可得

使粒子從C點運動到D點,則有:

     (2分)  (1分)

     (1分)       ……(2分)

………(1分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,水平放置的兩平行金屬板間存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度為B1,方向與紙面垂直,電場的場強E=2.0×105V/m,方向豎直向下,PQ為板間中線.緊靠平行板右側邊緣建立平面直角坐標系xOy,在第一象限內,存在著以AO為理想邊界的兩個勻強磁場區域,方向如圖所示,磁感應強度B2=B3=0.6T,AO和y軸間的夾角θ=30°.一束帶負電的粒子,質量不同,帶電量q=2.5×10-8C,以v=5×105m/s的水平速度從P點射入板間,沿PQ做直線運動,穿出平行板區域后從y軸上坐標為(0,0.3m)的Q點垂直于y軸射入磁場區域.(粒子的重力不計)
(1)求磁感應強度B1的大小和方向;
(2)若粒子不能穿過AO邊界,試確定其質量m應滿足的條件;
(3)若m=9.0×10-15kg,試畫出粒子從Q點進入磁場區域開始,至第3次經過AO邊界時的軌跡圖;
(4)由(3)所給條件,求粒子從Q點進入磁場區域開始至第n次通過AO邊界時的位置到原點O的距離和該過程經歷的時間.(結果可保留π)

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科目:高中物理 來源:2015屆廣東省高一下學期期中理綜物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(18分)(1)(4分)在如圖甲所示的實驗中,A、B兩球同時落地,說明平拋運動在豎直方向上___________。 某同學設計了如圖乙的實驗:將兩個相同的軌道固定在同一豎直平面內,最下端水平,其中軌道2與光滑水平軌道平滑相接.現把兩個質量相等的小鋼球,從傾斜軌道的相同位置由靜止同時釋放,則他將觀察到的現象是:在水平軌道上球1擊中球2,這說明平拋運動在水平方向上____             _。

(2)(10分)若用圖3所示的平拋儀來做研究平拋運動的實驗,該實驗所需器材包括:附帶金屬小球的斜槽,木板及豎直固定支架,白紙,圖釘,          ,三角板,重錘,鉛筆等。

實驗簡要步驟如下:

 

A.讓小球多次從___位置上由靜止滾下,記下小球運動的一系列位置.

B.安裝好器材,注意__________,記下軌道末端O點和過O點的豎直線.

C.測出曲線上某點的坐標x、y,用v=__    __。算出該點的瞬時速度.

D.取下白紙,以O為原點,以豎直線為軸建立坐標系,用平滑曲線畫平拋軌跡.

上述實驗步驟的合理順序是__________。

(3)(4分)在“研究平拋物體的運動”的實驗中,記錄了下圖所示的一段軌跡ABC.已知物體是由原點O水平拋出的,C點的坐標為(60,45),則平拋物體的初速度為v0=___________m/s,物體經過B點時下落的高度為hB=___________m.(取g=10 m/s2

 

 

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科目:高中物理 來源:2012年山東省濟寧市高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,水平放置的兩平行金屬板間存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度為B1,方向與紙面垂直,電場的場強E=2.0×105V/m,方向豎直向下,PQ為板間中線.緊靠平行板右側邊緣建立平面直角坐標系xOy,在第一象限內,存在著以AO為理想邊界的兩個勻強磁場區域,方向如圖所示,磁感應強度B2=B3=0.6T,AO和y軸間的夾角θ=30°.一束帶負電的粒子,質量不同,帶電量q=2.5×10-8C,以v=5×105m/s的水平速度從P點射入板間,沿PQ做直線運動,穿出平行板區域后從y軸上坐標為(0,0.3m)的Q點垂直于y軸射入磁場區域.(粒子的重力不計)
(1)求磁感應強度B1的大小和方向;
(2)若粒子不能穿過AO邊界,試確定其質量m應滿足的條件;
(3)若m=9.0×10-15kg,試畫出粒子從Q點進入磁場區域開始,至第3次經過AO邊界時的軌跡圖;
(4)由(3)所給條件,求粒子從Q點進入磁場區域開始至第n次通過AO邊界時的位置到原點O的距離和該過程經歷的時間.(結果可保留π)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如下圖所示,兩平行金屬板間存在相互平行的勻強磁場和勻強電場,電場強度為E,磁感強度為B,方向都在豎直平面內與金屬板相垂直.平行板右側有一熒光屏MN在豎直平面內與金屬板相垂直.熒光屏MN中心為O,O'是電、磁場上邊緣的一點,連線OO'垂直熒光屏MN,其長度為L,在熒光屏MN上建立一直角坐標系,原點為O,y軸向上,x軸垂直紙面向外,一束具有相同速度和荷質比的帶電粒子,沿OO'方向由O射入此電、磁場中,最后打在熒光屏上,屏上亮點坐標為.粒子所受重力不計,求帶電粒子的荷質比.

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