如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點(diǎn)射入磁場，其方向與MN的夾角α=30°；質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=v0也從O點(diǎn)射入磁場，其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時(shí)到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)（圖中未畫出），不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。

（1）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d；

（2）求兩粒子進(jìn)入磁場的時(shí)間間隔Δt；

（3）若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做直線運(yùn)動(dòng)。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。

 

（1）（2）（3），方向與MN成30°角斜向右上。

【解析】

試題分析：（1）粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

故

（2）粒子1圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角，

粒子2圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角，

粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期

粒子1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子2在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

所以

（3）由題意，電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與粒子1穿出磁場的方向平行。

a．若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向右上，則粒子1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，粒子2做類平拋運(yùn)動(dòng)。

 

Eq=ma

ABcos30°=v1t+

ABsin30°=v2t

解得E=

b．若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向左下，則粒子1做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，粒子2做類平拋運(yùn)動(dòng)。

Eq=ma

ABcos30°=v1t-

ABsin30°=v2t

解得E=，假設(shè)不成立。

綜上所述，電場強(qiáng)度的大小E=，方向與MN成30°角斜向右上。

考點(diǎn)：帶電粒子在電場及磁場中的運(yùn)動(dòng)；

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014年江西省鷹潭市高一下學(xué)期期末質(zhì)量檢測 物理試卷（解析版） 題型：選擇題

船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，河寬為300m，則當(dāng)船沿渡河時(shí)間最短的路徑渡河時(shí)(　 　)

A．船渡河的最短時(shí)間是60 s

B．要使船以最短時(shí)間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直

C．船在河水中航行的軌跡是一條直線

D．船在河水中的最大速度是 7 m/s

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省鹽城市高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛的兩個(gè)帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，電量分別為qA、qB，相距L.則A對B的庫侖力

A．，方向由A指向B

B．，方向由A指向B

C．，方向由B指向A

D．，方向由B指向A

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省高二下學(xué)期第二次月考（普通班）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一物體從A點(diǎn)靜止出發(fā)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著又做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好停止。則在先后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中：

A．時(shí)間一定相同。 B．平均速度一定相同。

C．加速度的大小一定相同。 D．物體通過的路程一定相等。

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省高二下學(xué)期第二次月考（普通班）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，υ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿佛加德羅常數(shù)，m、Δ分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式：① NA=、② ρ=、③ m =、④ Δ=，其中

A．①和②都是正確的B．③和④都是正確的

C．①和③都是正確的D．②和④都是正確的

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省高二下學(xué)期第二次月考（實(shí)驗(yàn)班）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩條電阻不計(jì)的平行導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌的一端連接定值電阻R1，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．一根質(zhì)量為m、電阻為R2的導(dǎo)體棒ab，垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且R2＝2R1.如果導(dǎo)體棒以速度v勻速下滑，導(dǎo)體棒此時(shí)受到的安培力大小為F，則以下判斷正確的是

A．電阻R1消耗的電功率為

B．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv

C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的功率為μmgvcos θ

D．若使導(dǎo)體棒以v的速度勻速上滑，則必須施加沿導(dǎo)軌向上的外力F外＝2F

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省高二下學(xué)期第二次月考（實(shí)驗(yàn)班）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，A、B、C是三個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計(jì))．則

A．S閉合時(shí)，A燈立即亮，然后逐漸熄滅

B．S閉合時(shí)，B燈立即亮，然后逐漸熄滅

C．電路接通穩(wěn)定后，三個(gè)燈亮度相同

D．電路接通穩(wěn)定后，S斷開時(shí)，C燈立即熄滅

 

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科目：高中物理 來源：2014年江蘇省高一下學(xué)期第二次月考（1）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

家用電熱蚊香的加熱器部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率ρ與溫度t的關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PCT元件具有發(fā)熱和控溫雙重功能，對此以下判斷正確的是

A.通電后，其電熱功率先增大后減小

B.通電后其電熱功率先減小后增大

C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)熱量相等時(shí)，溫度保持t1或t2不變

D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)熱量相等時(shí)，溫度保持t1

 

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科目：高中物理 來源：2014年廣東省汕頭市高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距為d，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），從a板左端貼近a板處以大小為v0的初速度水平射入板間，在勻強(qiáng)電場作用下，剛好從b板的狹縫P處穿出，穿出時(shí)的速度方向與b板所成的夾角為θ=30°，之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，最后粒子碰到b板的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。求：

（1）a、b板之間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和狹縫P與b板左端的距離。

（2）P、Q兩點(diǎn)之間的距離L．

 

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