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在xOy平面第Ⅰ、Ⅱ象限中,存在沿y轴正方向的匀强电场,场强为E=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,如图11所示.磁感应强度B1=B,B2=2B.带电粒子a、b分别从第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q两点(图中没有标出)由静止释放,结果两粒子同时分别进入匀强磁场B1、B2中,再经过时间t第一次经过y轴时恰在点M(0,-l)处发生正碰,碰撞前带电粒子b的速度方向与y轴正方向成60°角,不计粒子重力和两粒子间相互作用.求:

(1)两带电粒子的比荷及在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子释放的位置P、Q两点坐标及释放的时间差.

(1) 2l (2)

解析试题分析:
(1)粒子运动轨迹如图.两粒子在磁场中运动时间相等且为t,即t1=t2=t
而t1,t2  
代入B2=2B1=2B得
由几何关系知R1=R2=2l
(2)由qvB=m得v=
所以v1得v2
由Eqy=mv2得y=
所以y1=2l,   y2=8l
由几何关系知x1=R-Rcos 60°=l, 
x2=-(R+Rcos 60°)=-3l
所以P、Q的坐标分别为P(l,2l)、Q(-3l,8l).
粒子在电场中运动的时间为t=
其中加速度a=    
故两粒子由静止释放的时间差Δt= (v2-v1)=
考点:本题考查带电粒子在匀强电场中的偏转和带电粒子在匀强磁场中的运动问题。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是 (    )

A.A点的电势低于B点的电势
B.A点的电场强度方向由A指向B
C.A点的电场强度大于B点的电场强度
D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功

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如图所示,真空中等量异种点电荷放置在M、N两点,在MN的连线上有对称点a、c,MN连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是

A.a点场强与c点场强一定相同
B.a点电势一定小于c点电势
C.电荷从d点移到b点电场力不做功
D.负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

y轴上放置着一块不带电的无限大接地金属板,现在x轴上的(L,0)点放一电量为q的正点电荷,它们之间的电场线分布如图甲所示。两个相距为2L的电量均为q的等量异种点电荷之间的电场线分布如图乙所示。某同学经过探究之后发现图甲所示的电场线分布与图乙中虚线(两点电荷连线的中垂线)右侧的电场线分布相同,则P(2L,0)点的电场强度的大小是:

A.B. C. D. 

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在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd,顶点a和c处分别固定等量的异种电荷,如图所示。若将一个带负电的粒子在外力F的作用下沿着对角线bd做匀速直线运动。粒子从b运动到d的过程中,下列说法正确的是(  )

A.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
B.电场力先做正功,后做负功
C.电场力始终不做功
D.外力F始终做正功

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线y=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是

A.x1处电场强度为零
B.粒子在0~x2段做匀变速运动,X2~x3段做匀速直线运动
C.x1、x2、x3处电势, , 的关系为>>
D.x2~x3段是匀强电场

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

等量正点电荷Q固定在如图所示的菱形长对角线两端,a、b为该菱形的短对角线端点,O为两对角线交点。下列措施中能让a点的电场强度等于零的有

A.在O点固定点电荷-Q/4B.在O点固定点电荷-4Q
C.在b点固定点电荷-QD.在b点固定点电荷+Q

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示.下列说法中正确的是(  )

A.O点的电势最低 B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等 D.x1和x3两点的电势相等

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用示波器观察其交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图所示.经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大.此组操作是 (  ).

A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮 
B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮 
C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮 
D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮 

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