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如圖,在xOy平面第一象限有一勻強電場,電場方向平行y軸向下.在第四象限內存在一有界勻強磁場,左邊界為y軸,右邊界為的直線.磁場方向垂直紙面向外.一質量為m、帶電量為q的正粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射入勻強電場,在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向45°角進入勻強磁場.已知OQl,不計粒子重力.求:

(1)PO點的距離;

(2)要使粒子能再進入電場,磁感應強度B的范圍;

(3)要使粒子能第二次進入磁場,磁感應強度B的范圍.

 

【答案】

(1)設粒子進入電場時y方向的速度為vy

                      

設粒子在電場中運動時間為t

                           

                     

由以上各式,得

                             6分

(注:此問解法較多,可視具體情況給分)

(2)粒子剛好能再進入電場的軌跡如圖所示,設此時的軌跡半徑為r1

                 

                        3分

粒子在磁場中的速度

                   1分

根據牛頓第二定律

                         1分

要使粒子能再進入電場,磁感應強度B的范圍

                    2分

 

(3)要使粒子剛好能第二次進入磁場的軌跡如圖.

粒子從PQ的時間為t,則粒子從CD的時間為2t,所以

設此時粒子在磁場中的軌道半徑為r2,由幾何關系

                           5分

根據牛頓第二定律

要使粒子能第二次進磁場,磁感應強度B的范圍

即              2分

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在xOy平面內,第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向.在x軸的下方有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,電、磁場區域足夠大.今有一個質量為m、電荷量為e的電子(不計重力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場,經電場偏轉后,沿著x軸正方向成45°角進入磁場,并能返回到原出發點P. 求:
(1)P點離坐標原點的距離h;
(2)電子從P點出發經多長時間第一次返回P點?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?馬鞍山三模)如圖,在xoy平面第一象限整個區域分布勻強電場,電場方向平行y軸向下,在第四象限內存在有界勻強磁場,左邊界為y軸,右邊界為x=
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d的直線,磁場方向垂直紙面向外.質量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射入勻強電場,在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成45°角進入勻強磁場.已知OQ=d,不計粒子重力.求:
(1)P點坐標;
(2)要使粒子能再進入電場,磁感應強度B的取值范圍;
(3)要使粒子能第二次進入磁場,磁感應強度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖,在xOy平面第一象限整個區域分布一勻強電場,電場方向平行y軸向下.在第四象限內存在一有界勻強磁場,左邊界為y軸,右邊界為x=
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的直線,磁場方向垂直紙面向外.一質量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射入勻強電場,在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向45°角進入勻強磁場.已知OQ=l,不計粒子重力.求:
(1)P與O兩點的距離;
(2)要使粒子能再進入電場,磁感應強度B的取值范圍;
(3)要使粒子能第二次進入磁場,磁感應強度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖,在xOy平面的第一、四象限內存在著方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場,第四象限內存在方向沿-y方向、電場強度為E的勻強電場.從y軸上坐標為a的一點向磁場區發射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與+y方向成(30°-150°),且在xOy平面內.結果所有粒子經過磁場偏轉后都垂直打到x軸上,然后進入第四象限的勻強電場區.已知帶電粒子電量為+q,質量為m,重力不計.
(1)確定進入磁場速度最小粒子的速度方向,并求出速度大。
(2)所有通過磁場區的粒子中,求出最長時間與最短時間的比值.
(3)從x軸上x=(
2
-1)a
點射入第四象限的粒子穿過電磁場后經過y軸上y=-b的點,求該粒子經過y=-b點的速度大。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年河南省高三第四次模擬物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖,在xOy平面內,第I象限中有勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸正方向。在x軸的下方有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,電、磁場區域足夠大。今有一個質量為m、電荷量為e的電子(不計重力),從y軸上的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場,經電場偏轉后,沿著x軸正方向成45°角進入磁場,并能返回到原出發點P。 求:

(1)P點離坐標原點的距離h;           

(2)電子從P點出發經多長時間第一次返回P點?

E
 
v0
 
O
 

 

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