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如图所示,水平放置的平行金属板a、b板长为L,板间距离为d。两板间所加电压变化情况如图2如示(U0已知)。两板间所加磁场的磁感应强度变化情况如图3所示(设磁感应强度方向垂直纸面向里为正,B0已知)。现有一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,在t=0时刻沿平行金属板中轴线MN以某一初速度水平射入两板间,不计粒子重力。求:


小题1:若在电场和磁场同时存在时(即0—t1时间内),粒子能沿直线MN运动,求粒子运动速度的大小。
小题2:若粒子能第二次通过中轴线中点P,且速度方向是竖直向下的,求电场和磁场同时存在的时间t1(粒子在此前运动过程中未与极板相碰)。
小题3:求在(2)中只有磁场存在的时间t2-t1的可能值。

小题1:
小题2:
小题3: (n=0、1、2….) 


(2).设只受磁场力下做圆周运动的半径为r,开始做直线运动的位移大小为S,则
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                           2分
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(3)粒子至少要做3/4周圆周运动,则有
                       1分
                     2分
 (n=0、1、2….)          2分
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

坐标原点O处有一放射源,它向xOy平面内的x轴下方各个方向发射速度大小都是v0粒子,粒子的质量为m、电量为q;在0<y<d的区域内分布有指向y 轴正方向的匀强电场,在y≥d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度B=,ab为一块很大的平面感光板,在磁场内平行于x轴放置,如图所示。测得进入磁场的a粒子的速率均为2v0,观察发现此时恰好无粒子打到ab板上。(粒子的重力忽略不计)
(1)求电场强度的大小;
(2)求感光板到x轴的距离;
(3)磁感应强度为多大时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)真空中有一固定的点电荷B,将一带电小球A(可看成质点)从B的正上方距电荷B为L处无初速释放时,小球A的加速度大小为,方向竖直向下。求:当小球A向下运动时,它的加速度多大?球A在向电荷B运动的过程中,与B相距多远时速度最大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水平面上两根足够长的不光滑金属导轨固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻不计,磁感应强度方B的匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变恒定拉力F大小时,相对应的匀速运动速度υ大小也会变化,F与υ的关系如图所示.F0、υ0为已知量.求:
小题1:金属杆与导轨间的滑动摩擦力f==?
小题2:当恒定外力为2F0时,杆最终做匀速运动的速度大小?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l =" O.5" m,左端通过导线与阻值R =3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B = O.2T的匀强磁场。一根阻值r =O.5Ω、质量m = O.2kg的金属棒在恒力F ="2" N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t ="1" s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时:

小题1:金属棒切割磁场产生的电动势;
小题2:小灯泡两端的电压和金属棒受安培力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在xOy平面的第一象限内存在着方向垂直纸面向外,磁感应强度为B的匀强磁场,在第四象限内存在方向沿负x方向的匀强电场。从y轴上坐标为(0,a)的P点同时沿垂直磁场方向向磁场区发射速度大小不是都相等的带正电的同种粒子,粒子的速度方向在与y轴正方向成30°~150°角的范围内,结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限内的电场区。已知带电粒子电量为+q,质量为m,不计粒子重力和粒子间的相互作用力。

小题1:求全部粒子经过x轴的时间差。
小题2:求粒子通过x轴时的位置范围。
小题3:已知从P点发出时速度最大的粒子受到的磁场力与它在电场中受到的电场力大小相等,求从P点发出时速度最小的粒子穿过电场后在y轴上的Q点射出电场时的速度大小v。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场(图中均未画出)。磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外。一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域竖直平面内恰好作速度大小为v的匀速圆周运动。(重力加速度为g)

小题1:求此区域内电场强度的大小和方向。
小题2:若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成45°,如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?
小题3:在(2)问中微粒又运动P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的空间分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,各边界面相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅳ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为,Ⅲ区域内无电磁场。四个区域宽度分别为.一质量、电荷量的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.
求:
小题1:粒子离开I区域时的速度大小v;
小题2:粒子在Ⅲ区域内运动时间t;
小题3:(此问省示范高中学生必做,其他学校学生不做)粒子离开区域Ⅳ时速度与磁场边界面的夹角α.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,长度均为l、电阻均为R的两导体杆ab、cd,通过两条足够长的不可伸缩的轻质柔软导线连接起来(导线电阻不计),形成闭合回路,并分别跨过两个间距为l的定滑轮,使ab水平置于倾角为θ的足够长绝缘斜面上,cd水平悬挂于竖直平面内。斜面上的空间内存在垂直斜面向上的磁感应强度为B的匀强磁场,cd杆初始位置以下的空间存在水平向左的磁感应强度也为B的匀强磁场。ab、cd杆质量均为m,ab杆与斜面间的动摩擦因数为μ,不计滑轮的一切阻力。

(1)若由静止释放,cd将向下运动,并带动ab沿斜面向上运动,当它们速率为v时,回路中的电流大小是多少?
(2)若由静止释放,当cd下落h高度时,恰好达到最大速度vm,这一过程回路电流产生的电热为多少?
(3)t0=0时刻开始计时,若要cd带动ab从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度为a(a<g),则在ab杆上需要施加的平行斜面的外力F与作用时间t应满足什么条件?

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