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(15分).如图所示,在空间中取直角坐标系,在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,MN为电场的理想边界,场强大小为E,ON=d 。在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2。电子从y轴上的A点以初速度沿x轴负方向射入第二象限区域,它到达的最右端为图中的B点,之后返回第一象限,且从MN上的P点离开。已知A点坐标为(0,h).电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:

(1)电子从A点到B点所用的时间

(2)P点的坐标;

(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离.

 

【答案】

(1)(2)(3)

【解析】

试题分析:(1)从A到B的过程中,

(2)电子从A运动到B,然后沿原路返回到A点时的速度大小仍是

电子在电场中的运动时间为

偏转加速度为:

电子的偏转位移为:

联立解得:

P点的坐标为

(3)电子到达P点时

          (1分)

电子离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动,

         (1分)

       (1分)

电子经过x轴是离坐标原点O的距离为:

联立解得:

考点:本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?上饶二模)如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大?
(3)若带电粒子的速度是
2dqBm
,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?

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如图所示,在空间中存在两个相邻的,磁感应强度大小相等,方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是(  )

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(2007?湖南模拟)如图所示,在空间中固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三边形框架△DEF,DE边上S点(
.
DS
=
L
4
)处有一发射带正电的粒子源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下.发射的电量皆为q,质量皆为m,但速度v有各种不同的值.整个空间充满磁感应强度大小为B,方向垂直截面向里的均匀磁场.设粒子与△DEF边框碰撞时没有能量损失和电量传递.求:
(1)带电粒子速度的大小为v时,做匀速圆周运动的半径
(2)带电粒子速度v的大小取那些数值时,可使S点发出的粒子最终又垂直于DE边回到S点?
(3)这些粒子中,回到S点所用的最短时间是多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间?
(3)若带电粒子的速度是(2)中的
3
倍,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在空间中有一坐标系oxy,其第一象限中充满着两个方向不同的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ.直线OP是它们的边界.区域Ⅰ中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向内,区域Ⅱ中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,边界上的P点坐标为(3L,3L).一质量为m,电荷量为+q的粒子从P点平行于y轴正方向以速度v0=
2BqLm
射入区域Ⅰ,经区域Ⅰ偏转后进入区域Ⅱ(忽略粒子重力),求:
(1)粒子在Ⅰ和Ⅱ两磁场中做圆周运动的半径之比;
(2)粒子在磁场中运动的总时间及离开磁场的位置坐标.

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