题目内容

【题目】如图所示的坐标系xOy中,x < 0y > 0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,x ≥ 0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上A点的坐标为(L0)y轴上B点的坐标为(0)。有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过B点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C(图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求:

(1)粒子在B点的速度vB是多大?

(2)C点与O点的距离xC是多大?

(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大?

【答案】(1)vB2vA (2)xc2L/3 (3)

【解析】

(1)设粒子在由PM的过程中运动时间为t,在M点时速度为v,沿x轴正方向的速度大小为vx,带电粒子在第二象限做匀变速曲线运动,则:

由以上各式解得:

(2)设粒子在M点的速度vy轴正方向的夹角为θ,如图所示,

则:

粒子在x≥0的区域内受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示

设轨迹半径为R,由几何关系有:

联解得:

(3)设粒子质量为m,带电荷量为q,则:

联立解得:

综上所述本题答案是:(1) ;(2) ;(3)

练习册系列答案
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【题目】根据如图所示的实验装置图,可以分别完成下列有关实验:

(1)某实验小组的同学,利用此装置来做探究aF、m之间的定量关系的实验:

①为了平衡摩擦力,需要取下细绳及钩码,通过调整长木板下面垫片的位置,从而改变长木板倾角。当木板的倾角刚好调整到30°角时,从打出的纸带就判断出小车是做匀速直线运动,那么,小车与木板间的动摩擦因数为__________(结果保留根号)

②在实验中,若小车的质量为M、钩码的总质量为m,那么,认为小车受到的拉力等于钩码受到的重力与实际拉力大小的差值为__________

(2)另外某实验小组的同学,利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒的实验,则:

①从图中可以得出,除图中已提供的实验器材外,还需要的主要实验器材有__________

②为尽可能克服滑动摩擦力对该实验的影响,使验证结果尽可能准确,那么,小车的质量M和钩码质量m之间的关系应该尽可能满足__________

③按正确实验操作后,得到一条如图所示的较理想的纸带先去掉前面比较密集的点,选择了点迹清晰且便于测量的连续7个点A、B、C、D、E、F、G,测出相关距离如图所示。现要验证从打B点到E点时,系统的机械能守恒,那么,应满足关系式是__________ (设小车质量M,钩码质量m,打点计时器的频率为f)

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