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如圖所示,第四象限內有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1, E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經P點即進入處于第一象限內的磁場B2區域.一段時間后,小球經過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計粒子重力,g取10m/s2.

(1)請分析判斷勻強電場E的方向(要求在圖中畫出)并求出微粒的運動速度v;

(2)勻強磁場B2的大小為多大?

(3)B2磁場區域的最小面積為多少?

(1) 由于重力忽略不計,微粒在第四象限內僅受   ,且微粒做直線運動,速度的變化會引起洛侖茲力的變化,所以微粒必做勻速直線運動.這樣,電場力和洛侖茲力大小相等,方向相反,電場E的方向與微粒運動的方向垂直,即與y軸負方向成60°角斜向下.(在圖上表示出也可以得分) 

(2分)

由力的平衡有ks**5u

Eq=B1qv                                     (2分)

                           (2分)

(2) 畫出微粒的運動軌跡如圖.

由幾何關系可知粒子在第一象限內做圓周運動的半徑為        (4分)

微粒做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供,即               (2分)

解之得                                                      (2分)

(3) 由圖可知,磁場B2的最小區域應該分布在圖示的矩形PACD內.由幾何關系易得

      (2分)

             (2分)

所以,所求磁場的最小面積為                  (2分)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?湖南模擬)如圖所示,第四象限內有互相正交的電場強度為E的勻強電場與磁感應強度為B1=0.25T的勻強磁場,第一象限的某個矩形區域內,有方向垂直紙面向里、磁感應強度為B:的勻強磁場,磁場的下邊界與x軸重合.質量為m=
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×10-10kg、帶電量q=+1×10-6C的微粒以速度v=1×103m/s從y軸上的M點開始沿與y軸正方向成600角的直線勻速運動,經P點進入處于第一象限內的勻強磁場區域.一段時間后,小球經過y軸上的N點并與y軸正方向成60.角的方向進入第二象限.M點的坐標N(0,-l0),N點的坐標為(O,30),不計粒子的重力,g取10m/s2.求:
(1)第四象限內勻強電場的電場強度E;
(2)第一象限內勻強磁場的磁感應強度B2的大小;
(3)第一象限內矩形勻強磁場區域的最小面積Smin

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?南平模擬)(強化班學生做)如圖所示,第四象限內有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1,E的大小為0.5×103V/m,B1大小為0.5T.第一象限的某個矩形區域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經P點即進入處于第一象限內的磁場B2區域.一段時間后,微粒經過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出.M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計微粒的重力,g取10m/s2.求:
(1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v;
(2)勻強磁場B2的大小為多大;
(3)B2磁場區域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,第四象限內有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1,E的大小為0.5×103V/m,B1大小為0.5T;第一象限的某個區域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場B2的下邊界與x軸重合.大量的質量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒,以某一速度v沿與y軸正方向60°角,從y軸OM間進入B1場,一段時間后,所有的微粒都通過第一象限中的某一點.已知微粒在B1場中沿直線運動,M點的坐標為(0,-10).不計粒子重力,g取10m/s2
(1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v;
(2)勻強磁場B2的大小為多大?
(3)B2磁場區域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(分)如圖所示,第四象限內有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1 E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合。一質量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經P點即進入處于第一象限內的磁場B2區域。一段時間后,小球經過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計粒子重力,g取10m/s2

(1)請分析判斷勻強電場E的方向并求出微粒的運動速度大小v

(2)畫出微粒的運動軌跡圖,并求出勻強磁場B2的大小;

(3) B2磁場區域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源:2011屆遼寧省鐵嶺六校高三第二次聯考物理試卷 題型:計算題

如圖所示,第四象限內有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1 E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區域內,有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經P點即進入處于第一象限內的磁場B2區域.一段時間后,小球經過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計粒子重力, g取10m/s2
(1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v
(2)勻強磁場B2的大小為多大?;
(3) B2磁場區域的最小面積為多少?

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