(16分)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內，對角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強電場，對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強磁場(圖中未標出)，矩形AD邊長為L，AB邊長為2L.一個質量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計)以初速度v0從A點沿AB方向進入電場，在對角線BD的中點P處進入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場(圖中未畫出)，求：

(1)帶電粒子經(jīng)過P點時速度v的大小和方向；

(2)電場強度E的大小；

(3)磁場的磁感應強度B的大小和方向．

 

【答案】

見解析

【解析】

試題分析： (1) 帶電粒子在電場中做類平拋運動，則

水平方向：L＝v0t         (1分)

豎直方向：＝t         (1分)

得vy＝v0                         (1分)

則P點的速度為v＝v0    (1分)

速度與水平方向的夾角為θ，tanθ＝＝1，所以θ＝45°(1分)

(2) vy＝at，   a＝，   L＝v0t，解得E＝         (5分)

(3) 由幾何關系可知，粒子在磁場中轉過的圓心角為45° (1分)

由幾何關系得r＝L       (2分)

粒子在磁場中做勻速圓周運動，qvB＝m       (1分)

得B＝        (1分)

磁場方向垂直紙面向外．       (1分)

考點：帶電粒子在勻強電場中的類平拋和勻強磁場中的勻速圓周運動，注意運用數(shù)學知識解決物理問題

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

(08年廣東實驗中學三模) (16分）如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）.勻強磁場方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g.一質量為m、電荷量為的帶電質點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動.

（1）求電場強度的最小值及對應的磁感應強度；

（2）若電場強度為最小值，當帶電質點通過y軸上的點時，撤去勻強磁場，求帶電質點落在oxz平面內的位置.

(3)現(xiàn)需求解在（2）中帶電質點到達oxz平面內的速度大小，試說明能否運用機械能守恒定律求解.

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科目：高中物理 來源： 題型：

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質量m=6.0×10－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：

   （1）桿下滑的最大速率vm；

   （2）穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P；

   （3）桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.

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科目：高中物理 來源： 題型：

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質量m=6.0×10－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：

   （1）桿下滑的最大速率vm；

   （2）穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P；

   （3）桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省汕頭市金山中學高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

(16分)、如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E,現(xiàn)有一質量為m,帶電荷量為q的帶電體（可視為質點）放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知該帶電體所受電場力大小為重力的,重力加速度為g，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大��；
（2）帶電體運動剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點瞬間時對圓弧軌道的壓力大��；
（3）帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運動過程中，電場力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省汕頭市高二10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

(16分)、如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑為R。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E,現(xiàn)有一質量為m,帶電荷量為q的帶電體（可視為質點）放在水平軌道上與B端距離s =5R的位置A，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知該帶電體所受電場力大小為重力的,重力加速度為g，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大�。�

（2）帶電體運動剛剛經(jīng)過圓弧形軌道的B點瞬間時對圓弧軌道的壓力大��；

（3）帶電體沿圓弧形軌道從B到C的運動過程中，電場力和摩擦力帶電體所做的功各是多少。

 

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