如圖所示,真空有一個半徑r="0.5" m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1="0.5" m的勻強電場區(qū)域,電場強度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進入電場。不計重力及阻力的作用。求:

(1)粒子進入電場時的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場中運動的時間?
(2)從O點入射的所有粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點?請說明理由。
(3)速度方向與y軸正方向成30°(如圖中所示)射入磁場的粒子,最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
(1)7.85×10-7s(2)平行出射(3)(2 ,1.6875)

試題分析:(1)由題意可知:
粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑R=r=0.5m,(1分)
有Bqv=,(1分)
可得粒子進入電場時的速度v= (1分)
在磁場中運動的時間:
t1=        (1分)
(2)平行出射。(1分) 證明略。(2分)
(3)粒子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進入電場,
在電場中的加速度大小a=  (1分)
粒子穿出電場時vy=at2= (1分)
tanα= 
在磁場中y1=1.5r=1.5×0.5=0.75m          (1分)
在電場中側(cè)移y2=      (1分)
飛出電場后粒子做勻速直線運動y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m    (1分)
故y=y1+y2+y3=0.75m+0.1875m+0.75m=1.6875m     (1分)
則該發(fā)光點的坐標(biāo)(2 ,1.6875)      (1分)
點評:難度較大,在圓形磁場中,粒子的運動軌跡往往是對稱的,根據(jù)運動軌跡要先找圓心,后求半徑,運動時間由圓心角決定
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如圖為回旋加速器的裝置圖,D型盒的兩底邊分別為a、b,且相距很近,忽略粒子在其間的運動時間,設(shè)D型盒中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,D型盒的半徑為R,質(zhì)量為m帶電量為q的正電荷在a的中點從靜止釋放,求:

(1)帶電粒子出回旋加速器時的動能
(2)從帶電粒子開始運動開始計時,畫出Uab一個周期內(nèi)隨時間t變化的圖像(橫軸用已知量標(biāo)出)
(3)如果ab間的電壓值始終保持為U,帶電粒子從靜止開始運動到出加速器所用的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形閉合線圈從有理想邊界的水平勻強磁場上方h高處由靜止起下落,磁場區(qū)域的邊界水平,磁感應(yīng)強度大小為B.線圈的電阻為R,線圈平面始終在豎直面內(nèi)并與磁場方向垂直,ab邊始終保持水平.若線圈一半進入磁場時恰開始做勻速運動,重力加速度為g.求:

(1)線圈一半進入磁場時勻速運動的速度v.
(2)從靜止起到達到勻速運動的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)從線圈cd邊進入磁場到開始做勻速運動所經(jīng)歷的時間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一帶電量為q=-5×10-3 C,質(zhì)量為m=0.1 kg的小物塊處于一傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上,當(dāng)整個裝置處于一水平向左的勻強電場中時,小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài).(g取10 m/s2):

(1) 求電場強度多大?
(2)若從某時刻開始,電場強度減小為原來的,求物塊下滑距離L=1.5 m時的速度大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖甲所示,在水平放置的兩平行金屬板的右側(cè)存在著有界的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場邊界與平行板的中線垂直。金屬板的兩極板間的電壓,勻強磁場的磁感應(yīng)強度,F(xiàn)有帶正電的粒子以的速度沿兩板間的中線連續(xù)進入電場,恰能從平行金屬板邊緣穿越電場射入磁場。已知帶電粒子的比荷,粒子的重力和粒子間相互作用力均可以忽略不計(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1)求射入電場的帶電粒子射出電場時速度的大小和方向。
(2)為使射入電場的帶電粒子不會由磁場右邊界射出,該勻強磁場區(qū)的寬度至少為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,直線OA與x軸成135°角,x軸上下方分別有水平向右的勻強電場E1和豎直向上的勻強電場E2,且電場強度E1=E2=10N/C,x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強磁場B,磁感應(yīng)強度B=10T。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點靜止釋放,A點離原點O的距離d=m(g取10m/s2,).求:

(1)塵粒剛進入磁場區(qū)域時的速度v的大小;
(2)從進入磁場區(qū)域開始到離開磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t;
(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點O的距離L。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強電場E豎直向下,勻強磁場B垂直紙面向里.現(xiàn)有三個帶有等量同種電荷的油滴a、b、c,若將它們分別置入該區(qū)域中,油滴a保持靜止,油滴b向左水平勻速運動,油滴c向右水平勻速運動,不計空氣阻力,比較三個油滴所受重力(   )
A.油滴a所受重力最大B.油滴b所受重力最大
C.油滴c所受重力最大D.三個油所受滴重力一樣大

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如圖所示,某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場,電場方向水平向右,磁場方向垂直于紙面向里,一個帶電微粒由a點進入電磁場并剛好能沿ab直線向上運動,下列說法正確的是
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一質(zhì)子以速度v穿過相互垂直的電場和磁場區(qū)域時作直線運動,如圖所示,則以下說法正確的是(粒子重力不計)(     )
A.若電子以相同的速度射入該區(qū)域,將會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.只有帶正電的粒子以相同的速度射入時才不會偏轉(zhuǎn)
C.無論何種帶電粒子,只要以相同的速度射入都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.若質(zhì)子的速度大于v,它將向正極板偏轉(zhuǎn)

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