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        1. 如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1, E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經(jīng)P點即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時間后,小球經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標(biāo)為(0,-10),N點的坐標(biāo)為(0,30),不計粒子重力, g取10m/s2
          (1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v
          (2)勻強磁場B2的大小為多大?;
          (3) B2磁場區(qū)域的最小面積為多少?
          (1)由于重力忽略不計,微粒在第四象限內(nèi)僅受電場力和洛倫茲力,且微粒做直線運動,速度的變化會引起洛侖茲力的變化,所以微粒必做勻速直線運動.這樣,電場力和洛侖茲力大小相等,方向相反,電場E的方向與微粒運動的方向垂直,即與y軸負(fù)方向成30°角斜向下.(2分)  
          由力的平衡有
          Eq=B1qv           
             (2分)  
          (2)畫出微粒的運動軌跡如圖.

          由幾何關(guān)系可知粒子在第一象限內(nèi)做圓周運動的半徑為  
          。2分)      
          微粒做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供,即
             。2分)     
          解之得    (2分)      
          (3)由圖可知,磁場B2的最小區(qū)域應(yīng)該分布在
          圖示的矩形PACD內(nèi).由幾何關(guān)系易得
           。2分)  
            (2分)                
          所以,所求磁場的最小面積為
           (2分)
          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:計算題

          如圖所示,豎直放置的正對平行金屬板長,板間距離也為,兩板間有場強為的勻強電場(電場僅限于兩板之間),右極板的下端剛好處在一有界勻強磁場的邊界(虛線所示)上,該邊界與水平成45°夾角,邊界線以右有垂直紙面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為、電量為的電子在左側(cè)金屬板的中
          點從靜止開始,在電場力作用下加速向右運動,穿過
          右極板中心小孔后,進(jìn)入勻強磁場。求:
          (1)從電子開始運動到進(jìn)入勻強磁場所需的時間;
          (2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件,才能
          保證電子從磁場出來后,還能穿越正對平行金屬
          板間的電場區(qū)域。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,場強為E,一質(zhì)量為m,電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點O沿著y軸正方向射出,射出之后,第二次到達(dá)x軸時,它與點O的距離為L,求此粒子射出的速度v和運動的總路程s.(重力不計)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示,一群(不計重力)質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子從左側(cè)小孔進(jìn)入電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B的速度選擇器(方向如圖所示)后,緊接著從右側(cè)小孔進(jìn)入垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域,其磁感應(yīng)強度分別為B和2B,從磁場Ⅰ的邊界MN上的a點進(jìn)入磁場Ⅰ,經(jīng)過時間穿過磁場Ⅰ后進(jìn)入右邊磁場Ⅱ并按某一路徑再返回到磁場Ⅰ的邊界MN上的某一點b(圖中末畫出),(途中虛線為磁場區(qū)域的分界面)求:
          (1)帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度;
          (2)中間場區(qū)的寬度d;
          (3)粒子從a點到b點所經(jīng)歷的時間tab;
          (4)入射點a到出射點b的距離;

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (18分)
          如圖15所示,PQ、MN兩極板間存在勻強電場,兩極板間電勢差為U、間距為d,MN極板右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,F(xiàn)有一初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子從PQ極板出發(fā),經(jīng)電場加速后,從MN上的小孔A垂直進(jìn)入磁場區(qū)域,并從C點垂直于虛線邊界射出。求:
          (1)離子從小孔A射出時速度v0;
          (2)離子帶正電還是負(fù)電?C點離MN板的距離?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,第Ⅲ象限內(nèi)有場強為E,方向沿x正向的勻強電場,第Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)、強度相等的勻強磁場,第I象限無電、磁場.質(zhì)量為 m、電量為q的帶正電粒子,自x軸上的P點以速度v0垂直電場射入電場中,不計粒子重力和空氣阻力,PO之間距離為
           
          (1)求粒子從電場射入磁場時速度的大小和方向.
          (2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中,則磁感應(yīng)強度大小應(yīng)滿足什么條件?
          (3)若磁感應(yīng)強度,則粒子從P點出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間是多少?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如右圖,有一帶電小球,從兩豎直的帶電平等板上方某高處自由落下,兩極板間勻強磁場的方向垂直紙面向外.則小球通過電場、磁場空間時       (  。
          A.可能做勻加速直線運動
          B.一定做曲線運動
          C.只有重力做功
          D.電場力對小球一定做正功

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          初速為零的質(zhì)子p、氘核Dα粒子經(jīng)過同一電場加速后,以垂直于磁場方向的速度進(jìn)入同一勻強磁場,則它們在磁場中(   )
          A.速率之比vpvDva=1:2:4B.動能之比EpEDEa=1:1:2
          C.半徑之比rprDra=1:1:2D.周期之比TpTDTa=1:2:2

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖4所示,A線圈接一靈敏電流表G,B導(dǎo)軌放在勻強磁場中,B導(dǎo)軌的電阻不計.具有一定電阻的導(dǎo)體棒CD在恒力作用下由靜止開始向右運動,B導(dǎo)軌足夠長,則通過電流表中的電流大小和方向是: 
          圖4
           
           
          A.G中電流向上,強度逐漸增強
          B.G中電流向下,強度逐漸增強
          C.G中電流向上,強度逐漸減弱,最后為零
          D.G中電流向下,強度逐漸減弱,最后為零

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          同步練習(xí)冊答案