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(14分)如图12所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,已知d、v0(带电粒子重力不计),求:

(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;
(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.
(1) v0 (2)v0
(1)粒子在电场中偏转时做类平抛运动,则
垂直电场方向d=v0t,平行电场方向t
得vy=v0,到A点速度为v=v0
在磁场中速度大小不变,
所以从C点出磁场时速度大小仍为v0
(2)在电场中偏转时,出A点时速度与水平方向成45°
vyt=,并且vy=v0
得E=

在磁场中做匀速圆周运动,如图所示
由几何关系得R=d
又qvB=,且v=v0
得B=
解得=v0.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示,则(    )

A. 电子在A、B两点受的电场力  
B.A、B两点的电场强度相同
C.A、B两点的电势
D.电子在A、B两点具有的电势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,水平方向有界匀强磁场的高度h=1m、磁感应强度B=T。竖直放置的“日”字型闭合导体线框ABFE,宽L=1m,质量m=0.25kg,AC、CE的长度都大于h,AB边的电阻RAB=1Ω、CD边的电阻RCD=2Ω、EF边的电阻REF=3Ω,其余电阻不计。线框由静止下落,AB边进入磁场时恰能匀速运动,不计空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)开始下落时,线框AB边离磁场上边界的高度h1为多少?
(2)若线框CD边刚进入磁场时也做匀速运动,AB边与CD边的距离h2为多少?
(3)在满足(1)(2)前提下,若线框EF边刚进磁场时也做匀速运动,则从开始下落到EF边离开磁场过程中,线框中产生的焦耳热Q为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于O点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做(           )
A.平抛运动B.圆周运动
C.匀加速直线运动D.匀变速曲线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(2009·福建高考)如图10所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程                                                   (  )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度为B,电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径r为   (  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根平行的间距为L=1m的光滑金属导轨(电阻忽略不计)竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B=1T,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;从图中M处由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且匀速穿过磁场区域.设重力加速度为g=10m/s2。求:

(1)产生感应电流的大小和方向;
(2)在整个过程中,回路产生的热量;
(3)M距L1的高度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,间距的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有的电阻,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上,时刻有一质量,电阻的金属棒,以的初速度从导轨上某一位置开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力,使金属棒做加速度大小为的匀减速直线运动,则:

(1)时,外力的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻上产生的热量为,求此过程中外力做的功?
(3)到最高点后,撤去外力,经过足够长时间后,最终电阻上消耗的功率是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于水平向里的匀强磁场中。质量为m,电量为q的带正电小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:
(1)磁感强度B的大小。
(2)小球对轨道最低点的最大压力。
(3)若要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度。

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