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(15分)如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,C、D在x轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用和空气阻力的影响.

(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P、O间的距离;

(2)P、O间的距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?

 

【答案】

           .

【解析】

试题分析:(1)粒子从P点到O点经电场加速        Eqy=,(2分)

粒子进入磁场后做匀速圆周运动,恰好垂直CM射出磁场时,其圆心恰好在C点,如图所示:

其半径为r = a.(2分)

洛伦兹力提供向心力:Bqv=m.(2分)

P到O的距离 y=.(2分)

(2)若使粒子在电场和磁场中各运动3次时,其运动的半径须满足

,(5分,只得出的得3分)

P到O的距离满足.(2分,只得出的得1分)

考点:本题考查带电粒子在混合场中的运动。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,C、D在x轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用和空气阻力的影响.
(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P、O间的距离;
(2)P、O间的距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?

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科目:高中物理 来源: 题型:

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A、
3
4
a
B、
1
3
a
C、
1
4
a
D、
1
2
a

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科目:高中物理 来源:山西省模拟题 题型:计算题

如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。其中C,D在x轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用与空气阻力的影响。
(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P,O间的距离;
(2)若带电粒子第一次进入磁场后又能返回电场,P,O间的最大距离是多少?这种情况下粒子在磁场中运动的总时间是多少?
(3)P,O间距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,C、D在x轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用和空气阻力的影响.

   (1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P、O间的距离;

   (2)P、O间的距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?

                                                                                                                      

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