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如圖下圖所示,坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應強度為B的勻強
磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)的右邊界,F有一質量為m.電量為-q的
帶電粒子,從電場中的P點以初速度V0沿x軸正方向開始運動,已知P點的坐標為
(-L,0)且,試求:
(1)帶電粒子運動到Y軸上時的速度
(2)要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回到電場中,磁場的寬度最大為多少(不計帶電粒子的重力)
(1),方向與y軸成450(2)
(1)答案:粒子在電場中做類平拋運動,
豎直速度Vy=at,……………………………………………1分
加速度……………………………………………2分
水平位移L=V0t,……………………………………………1分
由以上各式得進入電場時的合速度為
,方向與y軸成450,………………………3分
(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動
   ………………………3分
………………………3分
與右邊界相切時,由幾何關系得Rsin450+R=d,解得,………4分
故磁場的寬度最大為………………………2分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分,左側空間存在一水平向右的勻強電場,場強大小 右側空間有一長為R=0.8m的絕緣輕繩,繩的一端固定于O點,另一端拴一個質量m2=m的不帶電的小球B在豎直平面內做順時針方向的圓周運動,運動到最低點時速度大小vB=8m/s,小球B在最低點時與地面接觸但沒有彈力. 在MN左側空間中有一個質量為m1=m的帶正電的物體A,電荷量大小為q,在水平面上與MN界面水平間距為L處由靜止釋放,恰好與運動到最低點處的B發(fā)生正碰,并瞬間粘合成一個整體C,碰后瞬間在MN的右側空間立即加上一豎直向上的勻強電場,場強大小E2=3E1(g=10m/s2

(1)如果L=0.2m,求出整體C運動到最高點時的瞬時速度大小,及此時繩的拉力是物體重力的多少倍?
(2)當L滿足什么條件時,整體C可以在豎直面內做一個完整的圓周運動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一根長為l的絕緣細線一端固定,另一端連著一質量為m的帶正電A球,置于水平向左的電場中,已知A球所受的電場力大小為。另有一質量為2m的B球靜止地懸掛在一彈簧下端(B球與彈簧均為絕緣材料制成),彈簧伸長,現讓A球沿如圖虛線上擺,擺到水平位置時速度,恰好與B球發(fā)生正碰,B球受碰后向上振動,到達最高點時,彈簧被壓縮。求:A球回到最低點M時細線受到的拉力大小。   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(22分)如圖甲所示,在xOy坐標平面的第一象限(包括x、y軸)內存在磁感應強度大小為B0、方向垂直于xOy平面且隨時間做周期性變化的勻強磁場,如圖乙所示,規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向為正。在y軸左側有一對豎直放置的平行金屬板M、N,兩板間的電勢差為U0。一質量為m、電量為q的帶正電粒子(重力和空氣阻力均忽略不計),從貼近M板的中點無初速釋放,通過N板小孔后從坐標原點O以某一速度沿x軸正方向垂直射入磁場中,經過一個磁場變化周期T0(T0未知)后到達第一象限內的某點P,此時粒子的速度方向恰好沿x軸正方向。

(1)求粒子進入磁場作勻速圓周運動時的運動半徑;
(2)若粒子在t=0時刻從O點射入磁場中,求粒子在P點縱坐標的最大值ym及相應的磁場變化周期T0的值;
(3)若在上述(2)中,第一象限內y=ym處平行x軸放置有一屏幕,如圖甲,磁場變化周期為上述(2)中T0,但M、N兩板間的電勢差U可以在U0<U<9U0范圍內變化,粒子仍在t=0時刻從O點射入磁場中,求粒子可能擊中的屏幕范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,k是產生帶電粒子的裝置,從其小孔a水平向左射出比荷為1.0×l03C/kg的不同速率的帶電粒子,帶電粒子的重力忽略不計.Q是速度選擇器,其內有垂直紙面向里的磁感應強度為3.0×l0-3T的勻強磁場和豎直方向的勻強電場(電場線未畫出).

(1)測得從Q的b孔水平向左射出的帶電粒子的速率為2.0×l03m/s,求Q內勻強電場場強的大小和方向.
(2)為了使從b孔射出的帶電粒子垂直地打在與水平面成30°角的P屏上,可以在b孔與P屏之間加一個邊界為正三角形的有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面.試求該正三角形勻強磁場的最小面積S與磁感應強度B間所滿足的關系.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在軸上方有一勻強電場,場強大小為,方向豎直向下。在軸下方有一勻強磁場,磁感應強度為,方向垂直于紙面向里。在軸上有一點,離原點距離為,F有一帶電量為,質量為的粒子,不計重力,從區(qū)間某點由靜止開始釋放后,能經過點。試求:

(1)釋放瞬間粒子的加速度;
(2)釋放點的坐標應滿足的關系式?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進入勻強磁場,當下邊進入磁場時,由于磁場力的作用,線圈正好作勻速運動。

(1)求勻強磁場的磁感應強度B。
(2)如果線圈的下邊通過磁場所經歷的時間t=0.15s,求磁場區(qū)域的高度h2.
(3)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向。
(4)從線圈的下邊進入磁場開始到線圈下邊離開磁場的時間內,在線圈中產生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(甲)所示,邊長為L=2.5m、質量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框,放在光滑的水平桌面上,磁感應強度B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上,金屬線框的一邊ab與磁場的邊界MN重合。在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動,在5.0s內從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(乙)所示,已知金屬線框的總電阻為R=4.0Ω。

小題1:試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,
線框中的感應電流方向?
小題2: t=2.0s時,金屬線框的速度?
小題3:已知在5.0s內F做功1.95J,則金屬框從磁場拉出過程線框中產生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,勻強磁場磁感應強度 B=0.2T,磁場寬度 L=0.3m, 一正方形金屬框邊長 ab=0.1m, 每邊電阻R=0.2W,金屬框在拉力F作用下以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直.求:

小題1:畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中,金屬框內感應電流i和a、b兩端電壓Uab隨時間t的變化圖線(規(guī)定以adcba為正方向);
小題2:金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,拉力F做的功;
小題3:金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,導線ab上所產生的熱量.

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