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光滑绝缘水平面上有一个带电质点正以速度v向右匀速运动.如果加一个水平方向的匀强电场,经过一段时间后,该质点的速度与初始速度等大反向;如果不加电场,而加一竖直向下的匀强磁场,经过相同的时间,该质点的速度也与初始速度等大反向,求匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值
E
B

带电质点(设电量为q,质量为m)所受重力与水平面的支持力平衡,只加电场时,根据牛顿第二定律,有:qE=ma
根据速度时间关系公式,有:-v=v-at
解得:E=
2mv
qt

只加磁场时,根据牛顿第二定律,有:qvB=m
v2
r

则周期:T=
2πr
v
=
2πm
qB

质点经t时间速度等大反向,则:
t=(2n+1)?
T
2
(n=0,1,2,…)
解得:B=
(2n+1)πm
qt
(n=0,1,2,…)
所以
E
B
=
2v
(2n+1)π
(n=0,1,2,…)
答:匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值
E
B
=
2v
(2n+1)π
(n=0,1,2,…).
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图9甲为显像管工作原理示意图,阴极K发射的电子束(初速不计)经电压为的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向),磁场区的中心为O,半径为,荧光屏MN到磁场区中心O的距离为。当不加磁场时,电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心点,当磁场的磁感应强度随时间按图9乙所示的规律变化时,在荧光屏上得到一条长为的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短,可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁场的磁感应强度不变。已知电子的电荷量为,质量为,不计电子之间的相互作用及所受的重力。求:
(1)电子打到荧光屏上时速度的大小
(2)磁场磁感应强度的最大值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对.极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场.假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一质量为m的带电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度v0从两极板的左端中间射入场区,恰好做匀速直线运动.求:
(1)金属板a、b间电压U的大小______
(2)若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍,粒子将击中上极板,求粒子运动到达上极板时的动能大小______
(3)若撤去电场,粒子能飞出场区,求v0满足的条件______
(4)若满足(3)中条件,粒子在场区运动的最长时间______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在空间某一区域中存在匀强电场,也存在匀强磁场,有一带电粒子,以某一速度从不同方向射入到该区域中(不计带电粒子受到的重力),则该带电粒子在区域中的运动情况可能是(  )
A.做匀速直线运动B.做匀速圆周运动
C.做匀变速直线运动D.做匀变速曲线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

关于重力不计的带电粒子的运动的描述中,正确的是(  )
A.只在电场(E≠0)中,带电粒子可以静止
B.只在电场(E≠0)中,带电粒子可以做匀速圆周运动
C.只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子可以做匀变速曲线运动
D.只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子一定不能做匀变速直线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,系在细线下端的回形针被磁铁吸引,现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.对回形针失去磁性所作的解释正确的是
A.回形针加热后,内部的磁畴消失了
B.回形针加热后,内部的磁畴反向了
C.回形针加热后,内部的磁畴排列整齐了
D.回形针加热后,内部的磁畴排列无序了

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

实验室经常使用的电流表是磁电式仪表.这种电流表的构造如图甲所示.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的.当线圈通以如图乙所示的电流,下列说法正确的是(  )
A.线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行
B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动阻碍线圈转动
C.当线圈转到图乙所示的位置时,b端受到的安培力方向向上
D.当线圈转到图乙所示的位置时,安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计).粒子从O1孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B2(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),a、c两点恰在分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45°.现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域.
(1) 求加速电压U1
(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律.粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标系原点O,磁感强度B=0.332T,方向垂直于纸面向里.在O处有一放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电量q=3.2×10-19C.求:
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹,并说明作图的依据.
(2)求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角.
(3)再以过O点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域,能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的y轴上,则圆形磁场区的直径OA至少应转过多大角度?

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同步练习册答案