如圖所示，在坐標系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場，場強大小為E。在其它象限中存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里。A是y軸上的一點，它到坐標原點O的距離為h；C是x軸上的一點，到O的距離為L。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進入電場區(qū)域，繼而通過C點進入磁場區(qū)域。并再次通過A點，此時速度方向與y軸正方向成銳角。不計重力作用。試求：
⑴粒子經(jīng)過C點速度的大小和方向；
⑵磁感應(yīng)強度的大小B。
 
⑴，與x軸的夾角α＝arctan
⑵
⑴以a表示粒子在電場作用下的加速度，有
qE＝ma                ①
加速度沿y軸負方向。設(shè)粒子從A點進入電場時的初速度為v0，由A點運動到C點經(jīng)歷的時間為t，則有
h＝at2                ②
l＝v0t                    ③
由②③式得：            ④
設(shè)粒子從C點進入磁場時的速度為v，v垂直于x軸的分量
               ⑤
由①④⑤式得：       ⑥
設(shè)粒子經(jīng)過C點時的速度方向與x軸的夾角為α，則有
tanα＝                                     ⑦
由④⑤⑦式得：α＝arctan                         ⑧
⑵粒子經(jīng)過C點進入磁場后在磁場中作速率為v的圓周運動。若圓周的半徑為R，則有：                                       ⑨

設(shè)圓心為P，則PC必與過C點的速度垂直，且有＝＝R。用β表示與y軸的夾角，由幾何關(guān)系得
Rcosβ＝Rcosα＋h        ⑩
Rsinβ＝l－Rsinα         ⑾
由⑧⑩⑾式解得：  ⑿
由⑥⑨⑿式解得：   ⒀
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d，板長為l，t=0時，磁場的磁感應(yīng)強度B從B0開始均勻增大，同時，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點。
⑴要使該液滴能從兩板間射出，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率K應(yīng)滿足什么條件？
⑵要使該液滴能從兩板間右端的中點射出，磁感應(yīng)強度B與時間t應(yīng)滿足什么關(guān)系？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌距水平地面H=0.8m，導(dǎo)軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內(nèi)阻r=1.0Ω的電源，在距導(dǎo)軌上橫跨一質(zhì)量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導(dǎo)軌向右滑動，最終滑離導(dǎo)軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導(dǎo)軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導(dǎo)軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導(dǎo)軌在金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖16－101所示，電源電動勢E＝2V，r＝0.5Ω，豎直導(dǎo)軌寬L＝0.2m，導(dǎo)軌電阻不計．另有一金屬棒質(zhì)量m＝0.1kg、電阻R＝0.5Ω，它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，靠在導(dǎo)軌的外面．為使金屬棒不滑，施一與紙面夾角為30°且與導(dǎo)體棒垂直指向紙里的勻強磁場，(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2)．求：
(1)此磁場的方向．
(2)磁感強度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖導(dǎo)軌豎直放置，電源電動勢，內(nèi)阻，豎直導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬棒的質(zhì)量，電阻，它與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)，有效長度為，靠在導(dǎo)軌外面。為使金屬棒靜止，現(xiàn)施加一與豎直軌道夾角為的斜向里的磁場，保證靜止。問（1）磁場是斜向上還是斜向下？（2）求磁感應(yīng)強度的范圍是多少？認為其所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。()
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一電子束從點a處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏，將垂直擊中熒光屏上的點b，已知電子的質(zhì)量為m，電量為q.
（1）若在電子束運行途中加一半徑為R的圓形磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向里，圓心O在點a、b連線上，點O距熒光屏距離為L，為使電子束仍擊中熒光屏上的點b，可加一個場強為E的勻強電場，指出此勻強電場的方向和范圍，并求出電子束的速度．
（2）現(xiàn)撤去電場，電子束以原速度沿原來方向從a點發(fā)射，運動方向在磁場中偏轉(zhuǎn)后擊中熒光屏上的點c．求b、c間的距離.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在半徑為R的絕緣圓筒內(nèi)有勻強磁場，方向垂直紙面向里，圓筒正下方有小孔C與平行金屬板M、N相通。兩板間距離為d，兩板與電動勢為U的電源連接，一帶電量為、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力忽略不計），開始時靜止于C點正下方緊靠N板的A點，經(jīng)電場加速后從C點進入磁場，并以最短的時間從C點射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無電荷量的損失，且碰撞后以原速率返回。求：
（1）筒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小；
（2）帶電粒子從A點出發(fā)至重新回到A點射出所經(jīng)歷的時間。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列哪些是正確的（　�。�
A．磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止
B．自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其N極指向螺線管的N極
C．磁感線的方向就是磁場方向
D．兩條磁感線的空隙處不存在磁場

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6-7所示，矩形線圈abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平面成α角，已知sinα＝，線圈面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，則通過線圈的磁通量為（　�。�

圖6-7
A．BSB．C．D．

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同步練習(xí)冊答案