一個(gè)帶電粒子從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子沿直線AB運(yùn)動(dòng),AB與電場(chǎng)線的夾角為30°,如圖3-1-14所示.已知帶電粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7 kg,電荷量q=1.0×10-10 C,A、B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

圖3-1-14

(1)試說(shuō)明粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說(shuō)明理由;

(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向;

(3)要使粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),粒子進(jìn)入電場(chǎng)的最小速度為多大?

解析：(1)粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)后沿直線AB運(yùn)動(dòng),說(shuō)明粒子所受合外力必沿直線AB方向,而粒子所受重力方向豎直向下,所以粒子所受電場(chǎng)力必水平向左,才能合成沿直線AB,且方向?yàn)锽→A的合外力.由于粒子所受合外力方向與射入電場(chǎng)的初速度方向相反,故粒子將沿AB做勻減速運(yùn)動(dòng).

(2)由粒子帶正電荷,知電場(chǎng)方向與粒子所受電場(chǎng)力方向相同,即向左.由粒子所受合外力在垂直于AB方向分力為零得Fcos60°-mgcos30°=0,所以

E==1.7×104 N/C.

(3)粒子所受合外力F合=mgsin30°+qEcos30°=2.0×10-6N,由動(dòng)能定理,得-F合L=0-mv02,所以v0= m/s=2.8 m/s.

答案：(1)勻減速直線運(yùn)動(dòng)  理由略

(2)E=1.7×104 N/C  水平向左

(3)v0=2.8 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖（a）所示的正方形平面oabc內(nèi)存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)中．
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及初速度大��；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為B0，假使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化周期T的最小值；
（3）若所加磁場(chǎng)與第（2）問(wèn)中的相同，要使帶電粒子從b點(diǎn)沿著ab方向射出磁場(chǎng)，求滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖（a）所示的正方形平面oabc內(nèi)存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)中．
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及初速度大��；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為B0，要使帶電粒子從b點(diǎn)沿著ab方向射出磁場(chǎng)，求滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度vm．
（3）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為B0，假使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化周期T的最小值；
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科目：高中物理 來(lái)源：2011年陜西省咸陽(yáng)市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

在如圖（a）所示的正方形平面oabc內(nèi)存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)中．
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及初速度大��；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较�，磁感�?yīng)強(qiáng)度的大小為B，要使帶電粒子從b點(diǎn)沿著ab方向射出磁場(chǎng)，求滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度vm．
（3）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较颍鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小為B，假使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化周期T的最小值；

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在如圖（a）所示的正方形平面oabc內(nèi)存在著垂直于該平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，已知正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）在t=0時(shí)刻平行于oc邊從o點(diǎn)射入磁場(chǎng)中．
（1）若帶電粒子從a點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及初速度大小；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖（b）所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場(chǎng)向外的方向?yàn)檎较颍鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小為B，假使帶電粒子能從oa邊界射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化周期T的最小值；
（3）若所加磁場(chǎng)與第（2）問(wèn)中的相同，要使帶電粒子從b點(diǎn)沿著ab方向射出磁場(chǎng)，求滿足這一條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T及粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v．

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