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如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小E=
B2qL
6m
,质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为(-L,
3
2
L
),在静电力的作用下以一定速度进入磁场,最后落在x轴上的P点.不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子进入磁场时速度v的大小.
(2)P点与O点之间的距离.
(1)设粒子进入磁场的速度为v,由动能定理得qEL=
1
2
mv2
又E=
B2qL
6m

解得:v=
3
qBL
3m

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设半径为R.
由qvB=m
v2
R

解得:R=
3
L
3

设圆心为C点,则CP=R=
3
L
3

OC=
3
2
L-R=
3
6
L
在直角三角形COP中,有勾股定理的OP=
1
2
L.
答:(1)带电粒子进入磁场时速度v的大小为
3
qBL
3m

(2)P点与O点之间的距离为
1
2
L.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,两板间距为d,接在直流电源上,两板间的匀强电场场强为E.在两板间还有与电场方向垂直的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸平面向里.一个质量为m,电量为q(q>0)的油滴,从距离平板上端为h高处由静止开始自由下落.并经两板上端的中央点P进入两板之间有电场和磁场的空间.设油滴在P点所受的电场力与磁场力恰好平衡,且油滴经P点后不断向右极板偏转,最后经右极板下端边缘的D点离开两板之问的电场和磁场区域.试求:
(1)h的大小;
(2)油滴在D点的速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,PQ为一块长为L、水平固定放置的绝缘平板,整个空间存在着水平向左的匀强电场,板的右半部分存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后恰好做匀速直线运动,碰到右端带控制开关K的挡板后被弹回,且电场立即被撤消,物体在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后又做匀减速运动,最后停在C点,已知PC=
L
4
,物体与板间动摩擦间数为μ,求:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体与板碰撞前后的速度v1和v2
(3)电场强度E和磁感应强度B各多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在y轴右上方有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.在x轴的下方有一匀强电场,场强为E,方向平行x轴向左.有一铅板放置在y轴处且与纸面垂直.现有一质量为m、带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直与铅板的方向从A处穿过铅板,而后从x轴的D处以与x轴正方向夹角为60°的方向进入电场和磁场重叠的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为L,不计重力.求:
(1)粒子经过铅板时损失的动能;
(2)粒子到达C点时速度的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹,室中匀强磁场的方向与轨迹所在的平面垂直﹙图中垂直于纸面向里﹚由此可知粒子(  )
A.一定带负电
B.一定是从下而上穿过铅板
C.可能是从上而下穿过铅板
D.可能带正电,也可能带负电

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,甲,乙,丙分别是磁感应强度相同的圆形、正方形、正菱形(倾斜放置的正方形)匀强磁场区域(圆形直径与正方形边长及正菱形对角线长度相同).相同带电粒子以相同速度沿垂直于磁场方向,对准中心O分别进入三个区域.则粒子分别经过三个磁场区域所用的时间由短到长顺序可能为(  )
A.甲、乙、丙B.乙、丙、甲C.丙、乙、甲D.丙、甲、乙

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad长为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°、大小为v0的带正电粒子,如图所示.已知粒子电荷量为q,质量为m(重力不计):
(1)若要求粒子能从ab边射出磁场,v0应满足什么条件?
(2)若要求粒子在磁场中运动的时间最长,粒子应从哪一条边界处射出?最长时间是多少?出射点位于该边界上何处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一不计重力的带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v,当速度方向与ab成30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为t;若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为(  )
A.
3
6
v
B.
1
2
v
C.
2
3
v
D.
3
2
v

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

图中为一“速度选择器”装置示意图.a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子能够沿水平直线OO′运动由O′射出,电子重力不计,可能达到上述目的办法是(  )
A.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外

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