如圖所示,在第一、二象限內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在第三、四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.y軸上的點(diǎn)P(0,d)處有一粒子源,粒子源可以沿水平方向連續(xù)不斷地以不同的速度向第一象限射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,不計(jì)粒子間的相互作用及粒子受到的重力.
(1)求射出的帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0;
(2)求帶電粒子第一次穿過(guò)x軸與第二次穿過(guò)x軸的位置之間的距離L;
(3)若粒子源t=0時(shí)刻射出的帶電粒子的速度為0,之后射出的粒子速度逐漸變大,記t時(shí)刻射出的帶電粒子的初速度大小為vt,只要粒子射出時(shí)的初速度控制得好,那么可以發(fā)現(xiàn)從t=0時(shí)刻開(kāi)始的某段時(shí)間內(nèi)射出的所有帶電粒子第一次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)能在x軸上排成一行,求粒子的初速度vt與時(shí)間t的關(guān)系.
【答案】(1)射出的帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0為
(2)帶電粒子第一次穿過(guò)x軸與第二次穿過(guò)x軸的位置之間的距離L為;
(3)粒子的初速度vt與時(shí)間t的關(guān)系為。
2
dm
E
q
(2)帶電粒子第一次穿過(guò)x軸與第二次穿過(guò)x軸的位置之間的距離L為
2
B
2
E
md
q
(3)粒子的初速度vt與時(shí)間t的關(guān)系為
v
t
=
2
E
qd
m
tan
(
q
B
2
m
t
)
,
0
≤
t
<
πm
q
B
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:112引用:2難度:0.4
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1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;
(2)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后能上升的最大高度.發(fā)布:2024/12/29 20:0:1組卷:749引用:4難度:0.5 -
2.如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接.半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C,圓心為O.整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為
.當(dāng)小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng),小球落到水平軌道上的D點(diǎn).已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道某點(diǎn)P(圖中未畫出)時(shí),所受合外力方向指向圓心O,求小球過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小.發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:59引用:2難度:0.7 -
3.11H、12H、13H三個(gè)原子核,電荷均為e,質(zhì)量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在下極板的落點(diǎn)為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計(jì)重力,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/29 21:30:1組卷:374引用:5難度:0.6
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