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如图所示,x轴上方有匀强磁场B,下方有匀强电场E。电量为q、质量为m的粒子在y轴上,重力不计,x轴上有一点ML,0),要使粒子在y轴上由静止释放能达到M点。问:
(1)带电粒子应带何种电荷?释放位置离O点须满足什么条件?
(2)粒子从出发点运动到M点经历的时间多长?
解:(1)带电粒子要在电场中向上加速,所以带电粒子应带负电荷。(2分)设释放点离原点距离为d,负电荷在电场中加速,由动能定理得:Eqd=mv2/2………………① 负电荷在磁场中做匀速圆周运动,其运动半径为RqvB=mv2/R…………………②又由题意得:2nR=L……③联立①②③式得d=qB2L2/8n2mEn=1、2、3……。……④ (4分)(2)带电粒子实际运动轨迹如图所示,它运动到M点的时间有二部分组成。设粒子从出发点到原点的时间为t1,则在电场中运动的时间为tE=(2n-1)t1,由运动学方程d=Eqt12/2m………⑤联立④⑤式得t1=BL/2nE 带电粒子在磁场中运动的时间tB=nπm/qB所以带电粒子从出发点运动到M点的总时间为t=tE+tB =(2n-1)BL/2nE+ nπm/qB(4分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹30°角.求正、负离子在磁场中运动半径比
r
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和时间比
t
t
分别是多少?

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如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中(  )?

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如图所示,x轴上方有竖直向下的匀强电场,从x轴A点(5
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h,0)处一质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计粒子重力)以速度v0垂直x轴进入一圆形磁场区域,速度方向指向圆形磁场的圆心,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场后,以vB=
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vO的速度垂直打到y轴上B点(0,h).
(1)求匀强电场的电场强度E和圆形磁场的磁感应强度B的大小.
(2)求带电粒子从A点运动到B点的时间.
(3)若粒子在A点可以沿任意方向垂直磁场进入,并使速度大小增为2v0,则粒子在磁场里运动的最长时间.为多少?

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如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中(  )

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精英家教网如图所示,x轴上方有一匀强电场,方向与y轴平行;x轴下方有一匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量为m、电量为-q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上的P点平行x轴方向射入电场后,从x轴上的Q点进入磁场,并从坐标原点O离开磁场.已知OP=L,OQ=2L.不计重力和一切摩擦,求:
(1)粒子到达Q点时的速度大小和方向
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径
(3)粒子在磁场中的运动时间
(4)粒子离开P点后第一次到达Y轴时的位置坐标.

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