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(12分)如图所示, C、D为两平行金属板,C板带正电,D板带负电,C、D间加有电压U=2.0×102V。虚线E为匀强磁场中的分界线,B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反 。虚线F为过点O3的一条虚线,C、D、E、F相互平行,依次相距d="10m" 。现在金属板中点O1由静止释放一质量m=1.0×10-12kg、电荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被电场加速后穿过小孔O2 ,再经过磁场B1、B2偏转后,通过点O3。不计粒子重力(计算结果保留两位有效数字)

(1)求粒子从O1到O3点的运动时间;
(2)若自粒子穿过O2开始,右方与虚线F相距 40m处有一与之平行的挡板G正向左以速度匀速移动,当与粒子相遇时粒子运动方向恰好与挡板平行,求的大小.

(1)0.01s (2)

解析试题分析:(1)从C板到D板匀加速过程根据动能定理 

进入磁场后做匀速圆周运动
由以上二式解得
由几何关系 
运动轨迹如上图
DE和EF之间的运动轨迹均为,因此的运动时间
的是匀加速直线运动,平均速度时间
的运动时间
(2)粒子运动方向恰好与挡板平行时粒子运动时间
板G的移动时间为
移动的距离为:     
移动的速度为: 
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强电场,场强大小为,A球在M点沿竖直向下射入磁场B,到达N点时速度水平,在N点与B球碰后交换速度,碰后B球刚好能以L为半径,在竖直平面内运动到圆周最高点,A球则水平匀速从Q点射出。(重力加速度为g)不计一切摩擦。已知AB与水平面夹角为45°,BC与水平面夹角为θ=30°。

求:(1)B球被碰后的速度大小。
(2)A球射入点M到N的距离。
(3)A球从Q点水平射出时距N点的距离。(笔者感觉原试卷缺少条件,故做了改编,仅供参考)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,宽x=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大小为0.01T。现有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,从O点以相同的速率2×104m/s沿纸面不同方向进入磁场,粒子重量忽略不计()。求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)所有打在y轴上的粒子在磁场中运动的最长时间;
(3)打在分界线x=2cm上粒子的分布范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上。有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转成竖直向下。

求:(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷,B板带等量负电荷,板间电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场应强度为B2。CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,O′C=a,现有大量质量均为m,含有不同电荷量、不同速度的正、负带电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求:

(1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度
(2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值
(3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示,两平行金属板的板长不超过0.2 m,板间的电压u随时间t变化的图线如图乙所示,在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度,沿两板间的中线平行金属板射入电场中,磁场边界MN与中线垂直.已知带电粒子的比荷,粒子所受的重力和粒子间的相互作用力均忽略不计.
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的.试说明这种处理能够成立的理由.
(2)设时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出,求该带电粒子射出电场时的速度大小.
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断d的大小是否随时间而变化?若不变,证明你的结论;若变,求出d的变化范围.
 

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科目:高中物理 来源: 题型:作图题

(8分)画出下图中带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一个矩形金属线框与条形磁铁的中轴线OO′在同一平面 内.下列不能产生感应电流的操作是

A.使线框以OO′为轴转动
B.使线框以边为轴转动
C.使线框以边为轴转动
D.使线框向右加速平移

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,水平放置的圆形铜线圈沿着条形磁铁的竖直轴线自由下落.问,在它穿过条形磁铁的过程中(  )

A.线圈的感应电流方向改变一次
B.线圈的感应电流方向没有改变
C.线圈所受的安培力始终为阻力
D.线圈所受的安培力先为阻力,后为动力

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