练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （18分）如图所示，竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线，在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场，M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出，带电粒子的重力不计。

    （1）若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场，恰能使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点，求所加电场的电场强度的大小和方向。
    （2）为使带电粒子从M点射出后，在正方形区域内运动到达B点，则初速度v0应满足什么条件?
    （3）试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值，并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间。
    （1）E=Bv0方向竖直向下  （2）v0=5aqB/4m （3）t’=2T=4m/qB

    试题分析：（1）由题意，电场力与洛伦兹力平衡，有：qE=qv0B
    解得E=Bv0
    因带电粒子带正电，知电场强度的方向竖直向下
    （2）此时，带电粒子的运动轨迹如图甲所示，
    根据几何关系得R2=a2+(R-a/2)2
    解得R=5a/4
    由牛顿第二定律得qv0B=mv02/R
    解得v0=5aqB/4m
    （3）由题意可画出带电粒子的运动轨迹如图乙所示，可得带电粒子在两磁场中的轨道半径均为r=a/2
    带电粒子在正方形区域内的运动时间t1=T/4
    在正方形区域外的运动时间t2=3T/4
    由qvB=4 m2r/T2，可得T=2m/qB
    故带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值t=t1+t2=2m/qB ,
    画出带电粒子从N点继续运动的轨迹如图丙所示，知带电粒子可以回到M点，由对称性，回到M点的时间为t’=2T=4m/qB
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强电场，场强大小为，A球在M点沿竖直向下射入磁场B，到达N点时速度水平，在N点与B球碰后交换速度，碰后B球刚好能以L为半径，在竖直平面内运动到圆周最高点，A球则水平匀速从Q点射出。(重力加速度为g)不计一切摩擦。已知AB与水平面夹角为45°，BC与水平面夹角为θ=30°。

    求：(1)B球被碰后的速度大小。
    (2)A球射入点M到N的距离。
    (3)A球从Q点水平射出时距N点的距离。（笔者感觉原试卷缺少条件，故做了改编，仅供参考）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的______极和_____极（填：“正”或“负”）．此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（   ）
    A．圆弧aB．直线b
    C．圆弧cD．a、b、c都有可能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    （6分）一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次衰变后变为钍核，衰变后，粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是(   )
    A．1是粒子的径迹，2是钍核的径迹
    B．1是钍核的径迹，2是粒子的径迹
    C．3是粒子的径迹，4是钍核的径迹
    D．3是钍核的径迹，4是粒子的径迹

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为（  ）
    A．B > B．B < C．B < D．B >

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如右图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是(　　)
    A．入射速度越大的电子，其运动时间越长
    B．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长
    C．从AB边出射的电子的运动时间都相等
    D．从AC边出射的电子的运动时间都相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是
    A．向上B．向下C．向左D．向右

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，则荧光屏上的电子束运动径迹_________偏转。（填“向上”、“向下”“不”）。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案