【題目】如圖所示,在第一象限有一勻強電場,場強大小為,方向與軸平行;在軸下方有一勻強磁場,磁場方向與紙面垂直.一質量為、帶電荷量為的粒子以平行于軸的速度從軸上的點處射入電場,在軸上的點處進入磁場,并從坐標原點離開磁場.粒子在磁場中的運動軌跡與軸交于.已知.不計重力.求:

1點與坐標原點間的距離;

2)粒子從點運動到點所用的時間.

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動,軸負方向上做初速度為零的勻加速運動,設加速度的大小為;軸正方向上做勻速直線運動,設速度為;粒子從點運動到點所用的時間為,進入磁場時速度方向與軸正方向的夾角為,則由牛頓第二定律得

在電場中運動的時間

水平初速度

其中,,又

聯(lián)立②③④得

由幾何關系知為直徑,

(2)設粒子在磁場中運動的速度為,從點到點運動的時間為,則有

點到點所用的間

聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得.

練習冊系列答案
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【題目】兩根長直通電導線互相平行,電流方向相同,它們的截面處于等邊ABCAB處,如圖所示。兩通電導線各自在C處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小都是B0,則下列說法正確的是

A.等邊ABC區(qū)域中(包括邊界)沒有磁感應強度為零的點

B.C處磁場的總磁感應強度方向垂直于AB連線向下

C.C處磁場的總磁感應強度大小是B0

D.C處磁場方向與AB連線的中垂線方向垂直

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【題目】某同學將一閉合電路電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示,則下列判斷正確的是

A. 直線a表示電源內部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線

B. 曲線b表示電源的總功率隨電流I變化的圖線

C. 曲線c表示電源的輸出功率隨電流I變化的圖線

D. 電源的電動勢E=3V,內電阻r=2Ω

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【題目】如圖所示,空間中存在一水平方向的勻強電場和一水平方向的勻強磁場,且電場方向和磁場方向相互垂直。在電磁場正交的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿,與電場正方向成60°角且處于豎直平面內。一質量為m、電荷量為+qq0)的小球套在絕緣桿上,給小球一沿桿向下的初速度v0,小球恰好做勻速運動,電荷量保持不變。已知磁感應強度大小為B,電場強度大小為E,則以下說法中不正確的是(

A.小球的初速度v0

B.若小球的初速度為,小球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止

C.若小球的初速度為,小球將做加速度不斷增大的減速運動,最后停止

D.若小球的初速度為,則運動中克服摩擦力做功為

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【題目】如圖所示,固定在勻強磁場中的水平導軌ab、cd的間距L105 m,金屬棒ad與導軌左端bc的距離為L208 m,整個閉合回路的電阻為R02 Ω,磁感應強度為B01 T 的勻強磁場豎直向下穿過整個回路.ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質量為m004 kg 的物體,不計一切摩擦,現(xiàn)使磁場以02 T/s的變化率均勻地增大.求:

(1)金屬棒上電流的方向.

(2)感應電動勢的大小.

(3)物體剛好離開地面的時間(g10 m/s2)

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【題目】水平放置的光滑金屬導軌寬L=0.2m,接有電源電動勢E=3V,電源內阻及導軌電阻不計.勻強磁場豎直向下穿過導軌,磁感應強度B=1T.導體棒ab的電阻R=6Ω,質量m=10g,垂直放在導軌上并良好接觸(如圖),求合上開關的瞬間.

1)金屬棒受到安培力的大小和方向;

2)金屬棒的加速度.

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【題目】如圖所示,直角坐標系Oxy24象限有垂直坐標系向里的勻強磁場磁感應強度大小均為B,在第3象限有垂直坐標系向外的勻強磁場磁感應強度大小為2B,現(xiàn)將半徑為R,圓心角為90°的扇形閉合導線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點在紙面內沿逆時針方向勻速轉動.t=0時線框在圖示位置,設電流逆時針方向為正方向.則下列關于導線框中的電流隨時間變化關系正確的是( )

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖a所示,勻強磁場垂直于xOy平面,磁感應強度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時,一比荷為的帶正電粒子從原點沿y軸正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不計粒子重力.

(1)求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.

(2)求時帶電粒子的坐標.

(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁感應強度為0.3T,在t=0時,粒子仍以原來的速度從原點射入,求粒子回到坐標原點的時刻.

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【題目】金屬探測器是用來探測金屬的儀器,如圖所示,關于其工作原理,下列說法中正確的是(

A.探測器內的探測線圈會產(chǎn)生變化的磁場

B.只有有磁性的金屬物才會被探測器探測到

C.探測到金屬物是因為金屬物中產(chǎn)生了渦流

D.探測到金屬物是因為探測器中產(chǎn)生了渦流

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