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如圖,xOy平面內的圓O′與y軸相切于坐標原點O.在該圓形區域內,有與y軸平行的勻強電場和垂直于圓面的勻強磁場.一個帶電粒子(不計重力)從原點O沿x軸進入場區,恰好做勻速直線運動,穿過場區的時間為T0.若撤去磁場,只保留電場,其他條件不變,該帶電粒子穿過場區的時間為T0/2.若撤去電場,只保留磁場,其他條件不變,求該帶電粒子穿過場區的時間.
arctan2
設電場強度為E,磁感應強度為B,圓O′的半徑為R.粒子的電荷量為q,質量為m,初速度為v.同時存在電場和磁場時,帶電粒子做勻速直線運動,有
qvB="qE,   " vT0=2R.
y=··()2

由以上四個式子可得r=
由圖tanθ=R/2=2
所以,粒子在磁場中運動的時間
t==·arctan2.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

大氣中存在可自由運動的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質);離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導體。地球本身帶負電,其周圍空間存在電場,離地面L=50km處與地面之間的電勢差約為U=3.0×105V。由于電場的作用,地球處于放電狀態,但大氣中頻繁發生雷暴又對地球充電,從而保證了地球周圍電場恒定不變。統計表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。(已知地球半徑r=6400km,結果保留一位有效數字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氫原子的核外只有一個電子,設電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e,運動速率為v,求電子繞核運動的等效電流多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,勻強電場方向向右,勻強磁場方向垂直于紙面向里,一質量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場方向垂直、與電場方向成45°角射入復合場中,恰能做勻速直線運動.則電場強度E=______________,磁感應強度B=______________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的兩個平行金屬板MN、PQ間存在勻強電場和勻強磁場.MN板帶正電,PQ板帶負電,磁場方向垂直紙面向里.一帶電微粒只在電場力和洛倫茲力作用下,從I點由靜止開始沿曲線IJK運動,到達K點時速度為零,J是曲線上離MN板最遠的點.以下幾種說法中正確的是(   )
A.在I點和K點的加速度大小相等,方向相同
B.在I點和K點的加速度大小相等,方向不同
C.在J點微粒受到的電場力小于洛倫茲力
D.在J點微粒受到的電場力等于洛倫茲力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB為兩豎直的金屬板,CD為兩水平放置的平行金屬板,B板的開口恰好沿CD的中分線AB板間的加速電壓V,CD板間所加電壓為V,一靜止的碳離子(kg,C),自A板經加速電場加速后,由B板右端口進入CD板間,其中CD板的長度L="2.4" m,碳離子恰好沿D板右邊緣飛出,進入E右側勻強磁場區域,最后在P點沿水平方向飛出磁場區。已知磁場的磁感應強度B="1" T,方向垂直紙面向里。求:

(1)在偏轉電場中的運動時間;
(2)碳離子在D板右邊緣飛出偏轉電場時速度的大小及方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)由于受地球信風帶和盛行西風帶的影響,海洋中一部分海水做定向流動,稱為風海流,風海流中蘊藏著巨大的動力資源。因為海水中含有大量的帶電離子,這些離子隨風海流做定向運動,如果有足夠強的磁場能使海流中的正、負離子發生偏轉,便可用來發電。圖11為一利用風海流經典的磁流體發電機原理示意圖,用絕緣材料制成一個橫截面為矩形的管道,在管道的上、下兩個內表面裝有兩塊金屬板M、N,金屬板長為,寬為,兩板間的距離為,將管道沿風海流方向固定在風海流中,在金屬板之間加一水平勻強磁場,磁感應強度大小為,方向由南向北,用導線將M、N外側連接電阻為的航標燈(圖中未畫出)。工作時,海水從東向西流過管道,在兩金屬板之間形成電勢差,可以對航標燈供電,設管道內海水的流速處處相同,且速率恒為,海水的電阻率為,海水所受摩擦力與流速成正比,比例系數為
(1)求磁流體發電機電動勢的大小,并判斷M、N兩板哪個板電勢較高;
(2)由于管道內海水中有電流通過,磁場對管道內海水有力的作用,求此力的大小和方向;
(3)求在時間內磁流體發電機消耗的總機械能。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩平行且正對的金屬板之間如果加有勻強電場和勻強磁場,它就可以構成一個速度選擇器,如果磁感應強度為B,電場強度為E,當帶電粒子(不計重力)的速度大小等于
E
B
的時候,就可能沿圖中的虛線勻速通過,有關該速度選擇器的以下說法中正確的是(  )
A.速度選擇器只選擇粒子的速度大小,而并不選擇粒子的速度方向
B.速度選擇器既選擇粒子的速度大小又選擇粒子的速度方向
C.帶正電的粒子如果能向右勻速通過速度選擇器,那么帶負電的粒子就必須從右向左才能勻速通過速度選擇器
D.速度選擇器如果選擇了帶正電的粒子通過,就不能選擇出帶負電的粒子通過,除非改變B或E中的任何一個的方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示是等離子發電機示意圖.磁感應強度B為O.5T,兩極間距離為20cm,要使輸出電壓為220V.則等離子體的速度為______,a是電源的______極.

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