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【题目】如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为,方向与轴平行;在轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为、带电荷量为的粒子以平行于轴的速度从轴上的点处射入电场,在轴上的点处进入磁场,并从坐标原点离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与轴交于.已知.不计重力.求:

1点与坐标原点间的距离;

2)粒子从点运动到点所用的时间.

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为;轴正方向上做匀速直线运动,设速度为;粒子从点运动到点所用的时间为,进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为,则由牛顿第二定律得

在电场中运动的时间

水平初速度

其中,又

联立②③④得

由几何关系知为直径,

(2)设粒子在磁场中运动的速度为,从点到点运动的时间为,则有

点到点所用的间

联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩并代入数据得.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】两根长直通电导线互相平行,电流方向相同,它们的截面处于等边ABCAB处,如图所示。两通电导线各自在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0,则下列说法正确的是

A.等边ABC区域中(包括边界)没有磁感应强度为零的点

B.C处磁场的总磁感应强度方向垂直于AB连线向下

C.C处磁场的总磁感应强度大小是B0

D.C处磁场方向与AB连线的中垂线方向垂直

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【题目】某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示,则下列判断正确的是

A. 直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线

B. 曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线

C. 曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线

D. 电源的电动势E=3V,内电阻r=2Ω

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【题目】如图所示,空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°角且处于竖直平面内。一质量为m、电荷量为+qq0)的小球套在绝缘杆上,给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,电荷量保持不变。已知磁感应强度大小为B,电场强度大小为E,则以下说法中不正确的是(

A.小球的初速度v0

B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止

D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为

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【题目】如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨abcd的间距L105 m,金属棒ad与导轨左端bc的距离为L208 m,整个闭合回路的电阻为R02 Ω,磁感应强度为B01 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路.ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m004 kg 的物体,不计一切摩擦,现使磁场以02 T/s的变化率均匀地增大.求:

(1)金属棒上电流的方向.

(2)感应电动势的大小.

(3)物体刚好离开地面的时间(g10 m/s2)

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【题目】水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m,接有电源电动势E=3V,电源内阻及导轨电阻不计.匀强磁场竖直向下穿过导轨,磁感应强度B=1T.导体棒ab的电阻R=6Ω,质量m=10g,垂直放在导轨上并良好接触(如图),求合上开关的瞬间.

1)金属棒受到安培力的大小和方向;

2)金属棒的加速度.

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【题目】如图所示,直角坐标系Oxy24象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B,在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B,现将半径为R,圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t=0时线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是( )

A.

B.

C.

D.

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【题目】如图a所示,匀强磁场垂直于xOy平面,磁感应强度B1按图b所示规律变化(垂直于纸面向外为正).t=0时,一比荷为的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不计粒子重力.

(1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.

(2)求时带电粒子的坐标.

(3)保持b中磁场不变,再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁感应强度为0.3T,在t=0时,粒子仍以原来的速度从原点射入,求粒子回到坐标原点的时刻.

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【题目】金属探测器是用来探测金属的仪器,如图所示,关于其工作原理,下列说法中正确的是(

A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场

B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到

C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流

D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流

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