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如图所示,图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏,O为它的中点OO′与荧光屏垂直,且距离为L,在MN的左侧空间存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E.乙图是从左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系.一束质量为m、电量为+q的带电粒子以相同的初速度v0从O′点沿O′O方向射入电场区域.粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计.

   (1)若再在MN左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处,求这个磁场的磁感应强度B的大小和方向

   (2)如果磁感应强度B的大小保持不变,方向变为与电场方向相同,则荧光屏上的亮点位于图中A点处,已知A点的纵坐标为y=,求A点横坐标的数值.

(1)  (2)


解析:

(1)根据题意:方向沿y轴正向

  

(2)磁场中:圆周运动:     根据几何关系:       

得:,圆心角为60°电场中类平抛运动:

   得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?佛山二模)如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为
L2
.不计粒子的重力及它们间的相互作用.
试求:
(1)电场强度E0与E1
(2)有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中.欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,磁感应强度B的大小还应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:新五星级题库高中物理 题型:013

如图所示,木块A的右侧为光滑曲面,且下端极薄,其质量为2.0 kg,静止于光滑水平面上,一质量为2.0 kg的小球B2.0 m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面,与A发生相互作用.

(1)

B球沿A曲面上升的最大高度(B球不能飞出去)

[  ]

A.

0.40 m

B.

0.20 m

C.

0.10 m

D.

0.05 m

(2)

B球沿A曲面上升到最大高度处时的速度是

[  ]

A.

0

B.

1.0 m/s

C.

0.71 m/s

D.

0.50 m/s

(3)

B球与A曲面相互作用结束后,B球的速度是

[  ]

A.

0

B.

1.0 m/s

C.

0.71 m/s

D.

0.50 m/s

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科目:高中物理 来源:专项题 题型:计算题

如图所示,半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在CD板中央各有一个小孔O2O3O1O2O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为M的均匀直导体棒ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路,导轨与导体棒的电阻不计,二者之间的摩擦不计。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑h后开始匀速运动,此时仍然从E点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B′
(2)导体棒ab的质量M
(3)导体棒ab下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

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科目:高中物理 来源:专项题 题型:计算题

如图所示,半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在CD板中央各有一个小孔O2O3O1O2O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为M的均匀直导体棒ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路,导轨与导体棒的电阻不计,二者之间的摩擦不计。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑h后开始匀速运动,此时仍然从E点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B'。
(2)导体棒ab的质量M
(3)导体棒ab下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解