如圖所示,在直角坐標(biāo)系的I、Ⅱ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第Ⅲ象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅳ象限內(nèi)無電場(chǎng)和磁場(chǎng)。質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子由M點(diǎn)以速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)N和x軸上的P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)。設(shè)OM=OP =l,ON=2l,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時(shí)間t。
見解析
(1)根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可知,粒子帶負(fù)電,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間設(shè)為
在x方向有 ①
在y方向有 ②
解得 ③
(2)設(shè)粒子到達(dá)N點(diǎn)的速度為v,運(yùn)動(dòng)方向與軸夾角
由動(dòng)能定理得 ④
將③式代入,得[來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度方向也與負(fù)x方向成,從P到M做直線運(yùn)動(dòng),NP=NO+OP=3l
粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
半徑為
聯(lián)立上述各式解得
(3)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為
粒子在磁場(chǎng)中所用時(shí)間為
由勻速直線運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間
粒子從M進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時(shí)間
.
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
mv0 | qd |
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mv0 | qd |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在直角坐標(biāo)xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、帶電+q的粒子(不計(jì)重力)在A點(diǎn)(0,3)以初速V0=120m/s平行x軸射入電場(chǎng)區(qū)域,然后從電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入磁場(chǎng),又從磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng),并且只通過x軸上的P點(diǎn)(6,0)和Q點(diǎn)(8,0)各一次,已知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108c/kg.
(1)畫出帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡.
(2)求磁感強(qiáng)度B的大。
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科目:高中物理 來源:2014屆陜西西安長(zhǎng)安區(qū)第一中學(xué)高三上第二次檢測(cè)物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(20分)如圖所示,在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進(jìn)入電場(chǎng),從y軸上Q點(diǎn)離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)向夾角
,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫出),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(2)如果有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)榘雸A形,求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的總時(shí)間.
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