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如图所示,坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场,第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为,方向沿x轴正方向的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为,为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,求粒子在A点进入磁场时:
    (1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
(2)粒子到达挡板上时的速度大小。
(1)(2)
(1)设速度为时进入磁场后做圆周运动的半径为

设速度为时进入磁场做圆周运动的半径

设其速度方向与轴正方向之间的夹角为
由图中的几何关系有:

(2)为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,则要求粒子进入电场时速度方向与轴正方向平行,如图所示。粒子进入电场后由动能定理有
   得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q="0.2" C.将弹簧拉至水平后,以初速度V0="20" m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的匀强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r="0.5" m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g="10" m/s2。那么,

(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图15-4-8所示,一导电金属板置于匀强磁场中,当电流方向向上时,金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是(    )

图15-4-8
A.左侧电子较多,左侧电势较高B.左侧电子较多,右侧电势较高
C.右侧电子较多,左侧电势较高D.右侧电子较多,右侧电势较高

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题



如图所示,在虚线所围的圆形区域内有方向垂直圆面向里的匀强磁场,从边缘A点处有一束速率各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中运动的过程中,下面的说法中正确的是[  ]
A.运动时间越长的,其轨迹也越长
B.运动时间越长的,其轨迹所对的圆心角也越大
C.运动时间越长的,射出磁场时的速率也越大
D.运动时间越长的,射出磁场时速度方向偏转也越大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ(如图)。求入射粒子的速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内,有以(,0)为圆心、半径为的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向里。在的上方足够大的范围内,有沿x轴负方向的匀强电场,电场强度的大小为。从点向偏右的不同方向发射速度大小相同的质子,质子的运动轨迹均在xOy平面内。已知质子在磁场中运动的轨道半径也为,质子的电荷量为,质量为,不计质子的重力及所受的阻力。
(1)求质子射入磁场时的速度大小。
(2)若质子的速度方向与x轴正方向成θ =30°角(如图所示)射入磁场,试求该质子到达y轴的位置。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,S为电子源,它在纸面360度范围内发射速度大小为,质量为m,电量为q的电子(q<0),MN是一块足够大的竖直挡板,与S的水平距离为L,挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,求挡板被电子击中的范围为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

 如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为l。铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上、下两面之间的电势差U为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是(  )
A.带电粒子在磁场中运动时,只有当其轨迹为圆时才有洛伦兹力不对带电粒子做功
B.不论带电粒子在磁场中做何运动,洛伦兹力均不对带电粒子做功
C.因为安培力是洛伦兹力的宏观表现,因而安培力使通电导体运动时,也不对导体做功
D.因为洛伦兹力对运动电荷不做功,因此带电粒子在磁场中运动时,它的速度不发生变化

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