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质量为、电荷量为的粒子以初速度垂直电场线进入由两带电平行金属板所形成的电场中,粒子的重力不计,飞出平行板时侧移距离为,已知两板间的距离为,电压为,如图所示。现撤去电场,在原电场区域内加一与纸面垂直的磁场,使带电粒子以同样的初速度从同样的位置进入,又从同样的位置飞出,则此磁感应强度的大小是多大?


(1)由题意可知,若设平行金属板的长度为,则带电粒子在电场中的侧移为:
                      ①             (2分)
                        ②             (2分)
                       ③            (2分)
                         ④             (2分)
                        ⑤             (2分)
由以上各式解得     ⑥            (2分)
(2)带电粒子的运动轨迹如图所示,带电粒子从点进入,从点出来,其中,在中,由
几何关系得:

        ⑦             (3分)
又带电粒子作圆周运动的半径:
                 ⑧            (2分)
将式⑥和式⑧代入⑦可解得
                         (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,虚线上方有场强为E1=6×104N/C的匀强电场,方向竖直向上,虚线下方有场强为E2的匀强电场,电场线用实线表示,另外,在虚线上、下方均有匀强磁场,磁感应强度相等,方向垂直纸面向里,ab是一长为L=0.3m的绝缘细杆,沿E1电场线方向放置在虚线上方的电、磁场中,b端在虚线上,将一套在ab杆上的带电量为q=-5×10-8C的带电小环从a端由静止释放后,小环先作加速运动而后作匀速运动到达b端,小环与杆间的动摩擦因数μ=0.25,不计小环的重力,小环脱离ab杆后在虚线下方仍沿原方向作匀速直线运动.

(1)请指明匀强电场E2的场强方向,说明理由,并计算出场强E2的大小;
(2)若撤去虚线下方电场E2,其他条件不变,小环进入虚线下方区域后运动轨迹是半径为L/3的半圆,小环从a到b的运动过程中克服摩擦力做的功为多少?
 

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(1)试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度;
(2)若要小球穿出平行金属板PQ后,经磁场偏转射入平行金属板MN中,且在不与极板相碰的前提下,最终在极板MN的左侧中点O′沿中轴线射出.则金属板Q、M间距离最大是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为3.0kg的小车以1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是1/4光滑圆弧,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E为40N/C,磁感应强度B为2.0T。现有一质量为1.0kg、带负电且电荷量为的滑块以8m/s的水平速度向右冲上小车,当它通过D点时速度为5.0m/s(滑块可视为质点,g取),求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;
(2)如果圆弧轨道半径为1.0m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;
(3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,此圆弧的最小半径。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图a所示,水平直线MN下方有竖直向下的匀强电场,现将重力不计、比荷=106C/kg的负电荷于电场中的O点由静止释放,经过×105 s后电荷以v0=1.5×104 m/s的速度通过MN进人其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化。图中以垂直纸面向里为正,电荷通过MN时为t=0时刻.

求:(1)匀强电场的电场强度E及O点与直线MN之间的距离;
(2)如果在O点正右方d = 68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间.

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如图所示,电源电动势E=3V,内阻r=2Ω。半径R=0.1m的圆形区域内有匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度B=0.1T。竖直平行正对放置的两金属板连在可调电路中,S1S2AK板上的两个小孔,且与O在同一水平直线上。今有一荷质比为1.0×104C/㎏、带正电的粒子由S1进入电场,当滑动变阻器R0的滑片P位于滑动变阻器的中点时,粒子垂直打在水平放置的荧光屏DQM点。不计粒子的重力及粒子进入电场的速度,求此时电源的输出功率及带电粒子打在M点时的速度。


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初速度为零的离子经过电势差为U的电场加速后从离子枪T中水平射出,经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间.离子所经过空间存在一磁感强度为B的匀强磁场,如图所示,(不考虑重力作用)离子的荷质比q/m(q、m分别是离子的电量与质量)在什么范围图内,离子才能打在金属板上?

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