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(11分)如圖所示，在xOy直角坐標系中，第Ⅰ象限內分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，第Ⅱ象限內分布著方向沿y軸負方向的勻強電場．初速度為零、帶電荷量為q、質量為m的粒子經過電壓為U的電場加速后，從x軸上的A點垂直x軸進入磁場區(qū)域，經磁場偏轉后過y軸上的P點且垂直y軸進入電場區(qū)域，在電場中偏轉并擊中x軸上的C點．已知OA＝OC＝d.求電場強度E和磁感應強度B的大小(粒子的重力不計)．

     

解析試題分析：設帶電粒子經電壓為U的電場加速后速度為v, qU＝mv2    ①  (2分)
帶電粒子進入磁場后，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律：qBv＝ ②  (2分)]
依題意可知：r＝d       ③   (1分)
聯(lián)立①②③可解得：B＝   ④   (1分)
帶電粒子在電場中偏轉，做類平拋運動，設經時間t從P點到達C點，由d＝vt ⑤ (2分)
d＝t2         ⑥   (2分)
聯(lián)立①⑤⑥可解得：E＝        (1分)
考點：動能定理，牛頓第二定律，平拋運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度B=0.8T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運動，經過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出過程中。

⑴求通過線框導線截面的電量及線框的電阻；
⑵寫出水平力F隨時間變化的表達式；
⑶已知在這5s內力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形，兩個勻強電場相距為L。在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，不計電子所受重力。

（1）確定電子離開ABCD區(qū)域時的位置坐標。
（2）若已知電子電荷量為e、質量為m，求電子由靜止釋放到離開ABCD區(qū)域所經歷的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點放置一個電子發(fā)射源�？梢韵蚋鱾�方向釋放電子，射出的初速度為v，電子打在B板上的區(qū)域面積為S，(不計電子的重力)，試求電子的比荷

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）電偏轉和磁偏轉技術在科學上有著廣泛的應用，如圖所示的裝置中，AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強電場，在CD的右側有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面。一帶電粒子自O點以水平初速度正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界時速度為，再經磁場偏轉后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點。已知OP間距離為，粒子質量為，電量為，粒子自身重力忽略不計。試求：

（1）P、M兩點間的距離;
（2）返回O點時的速度大小;
（3）磁感強度的大小和有界勻強磁場區(qū)域的面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）一荷質比為的帶電粒子經一電場U=150V加速進入到一只有左邊界的勻強磁場中，已知勻強磁場的磁感應強度為B="0.1T" 求：

（1）粒子離開電場時的速度
（2）粒子離開磁場左邊界的位置距離進入點的長度
（3）粒子在磁場中運動的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強電場場強為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度分別為B和2B。一個質量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計，從電場的邊界MN上的a點由靜止釋放，經電場加速后進入磁場，經過時間穿過中間磁場，進入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點到b點所經歷的時間；
(3)當粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖15，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為m，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0。PQ左側勻強磁場方向豎直向上，磁感應強度大小為B。在t＝0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a。

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；
（2）經過多少時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某一過程中力F做的功為W1，導軌克服摩擦力做功為W2，求回路產生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌，處于同一水平面內，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒，從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度—時間圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸近線，小型電動機功率在12s末達到額定功率Pm=4.5W，此后功率保持不變，除R以外，其余部分的電阻均不計，取g=10m/s2。求：

（1）導體棒在0～12s內的加速度大小；
（2）導體棒與導軌間的動摩擦因數和電阻R的阻值；
（3）若已知0～12s內R上產生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力F做的功。

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