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如图所示,xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),后又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点,已知磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小横截面积。
(1)E(2)((3)

试题分析:如图是粒子的运动过程示意图。

(1) 粒子从OM
                      ①             1分  
                          ②             1分
qEma                     ③             1分
解得E                          ④              1分  
(2) 设粒子运动到M点时速度为v
x轴正方向的夹角为α,则
                                                                            ⑤                                                  1分
                                                                          ⑥                                                  1分
tan                                                                      ⑦                                               1分
粒子在磁场中从PN
 qvB                                                                   ⑧                                                  1分
由几何关系知,30°
N点有                                                               ⑨                                                  1分
                    
N点的坐标为()                                           ⑩                                                  1分
(3) 矩形磁场的两个边长分别为
                                                                           ?                                                  1分
                                                           ?                                                  2分
矩形磁场的最小面积                                                       ?                                               1分
解得                                                                         ?                                               2分
点评:有该题看出,分清物理过程,不同物理过程应用相应的物理知识;抓住关键字句,分析出关键条件.如该题中粒子从N点沿MN的方向射出,即可分析出速度方向,再利用相关知识来“定圆心,找半径”;此外良好的作图能力及几何分析能力是解决此类问题的关键
练习册系列答案
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如图所示,实线表示匀强电场的电场线,一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在静电力作用下从运动,运动的轨迹如图中的虚线所示,若点电势为点电势为,则
A.电场强度方向一定向左,且电势>
B.电场强度方向一定向左,且电势<
C.电场强度方向一定向右,且电势>
D.电场强度方向一定向右,且电势<

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A.,负B.,正C.,负D.,正

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(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;
(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?

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A.粒子从KL的过程中,电场力做正功
B.粒子从LM的过程中,电场力做负功
C.粒子从KL的过程中,电势能增加
D.粒子从LM的过程中,动能减少

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