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如圖所示,在直角坐標系的第一、四象限內有垂直于紙面的勻強磁場,第二、三象限內有沿x軸正方向的勻強電場,電場強度大小為Ey軸為磁場和電場的理想邊界. 一個質量為m,電荷量為e的質子經過x軸上A點時速度大小為, 速度方向與x軸負方向夾角θ=30??. 質子第一次到達y軸時速度方向與y軸垂直,第三次到達y軸的位置用B點表示,圖中未畫出,已知OAl,不計質子重力影響.

(1)求磁感應強度的大小和方向;

(2)求質子從A點運動至B點時間.

(1),垂直紙面向里(2)


解析:

⑴由于質子第一次到達y軸時速度方向與y軸垂直,因此粒子在磁場中一定是逆時針旋轉,由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向里。從到達軸速度的偏轉角為30°,由幾何關系得軌道半徑

                    

由牛頓第二定律得 

解得磁感應強度 

⑵質子從到達軸的時間

進入電場后做勻減速直線運動,加速度 

運動時間 

再次進入磁場后做勻速圓周運動,經半個周期又到達軸,運動時間

             

總時間 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在直角坐標平面的第I象限內有一勻強磁場區域,磁感應強度為B,直線OA是磁場右側的邊界.在第Ⅱ象限區域,存在電場強度大小為E的水平向左的勻強電場,y軸是電場、磁場區域的分界線曲線,OM滿足方程x=-ky2(k>0).有一帶電荷量為q、質量為m的負粒子(重力不計)在曲線OM上某一點由靜止釋放,穿越y軸進入磁場中.
(1)求帶電粒子穿越y軸時的速度與釋放點縱坐標的關系式;
(2)若粒子從OM上任何位置釋放,要求粒子穿過磁場區域后,都垂直于x軸射出求直線OA與x軸的夾角正切值tanθ(用題中已知物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?懷化二模)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度ν0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度變為2ν0,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的矩形勻強磁場區域(圖中未畫出,粒子過Q點繼續運動一段距離后才進入磁場區域),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標為(0,d)的M點沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力.
(1)求粒子進入磁場時速度方向與y軸負向的夾角θ和電場強度E的大小;
(2)繪出粒子P-M運動的軌跡圖,求粒子進入磁場至M點的運動時間;
(3)求矩形勻強磁場區域的最小面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角θ=30°,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小B=
mv0qd
,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:
(1)電場強度大小E;
(2)如果有界勻強磁場區域為半圓形,求磁場區域的最小面積;
(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強磁場,一個質量為m、帶電+q的粒子(不計重力)在A點(0,3)以初速V0=120m/s平行x軸射入電場區域,然后從電場區域進入磁場,又從磁場進入電場,并且只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次,已知該粒子的荷質比為q/m=108c/kg.

 (1)畫出帶電粒子在電場和磁場中的運動軌跡.

(2)求磁感強度B的大小.

 

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科目:高中物理 來源:2014屆陜西西安長安區第一中學高三上第二次檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題

(20分)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:

(1)電場強度大小E;

(2)如果有界勻強磁場區域為半圓形,求磁場區域的最小面積;

(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

 

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