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如圖所示,在直角坐標系Oxy平面的第三、四象限內分別存在著垂直于Oxy平面的勻強磁場,第三象限的磁感應強度大小是第四象限的2倍,方向相反。質量、電荷量相同的負粒子a、b,某時刻以大小相同的速度分別從x軸上的P、Q兩點沿y軸負方向垂直射入第四、三象限磁場區(qū)域。已知a粒子在離開第四象限磁場時,速度方向與y軸的夾角為60o,且a在第四象限磁場中運行時間是b粒子在第三象限磁場中運行時間的4倍。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求: a、b兩粒子經Y軸時距原點O的距離之比。
a、b兩粒子經Y軸時距距原點O的距離之比為 

試題分析:學設第三象限內磁場磁感應強度大小為2B,第四象限內磁場磁感應強度大小為B,粒子a、b質量為m電荷量大小為q進入磁場區(qū)域速度為v由洛倫茲力和牛頓第二定律得:
          
由題設條件有:      
設b粒子在第三象限中運行時轉過的圓心角為,由a、b兩粒子運行時間關系有:    即
  得 =30º
考點:
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,如果用d表示薄片的厚度,k為霍爾系數,對于一個霍爾元件d、k為定值,如果保持電流I恒定,則可以驗證UH隨B的變化情況.以下說法中正確的(   )
A.將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面對,UH將變大
B.在測定地球兩極的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平
C.在測定地球赤道上的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平
D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角,UH將發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,平行板電容器上板M帶正電,兩板間電壓恒為U,極板長為(1+)d,板間距離為2d,在兩板間有一圓形勻強磁場區(qū)域,磁場邊界與兩板及右側邊緣線相切,P點是磁場邊界與下板N的切點,磁場方向垂直于紙面向里,現有一帶電微粒從板的左側進入磁場,若微粒從兩板的正中間以大小為v0水平速度進入板間電場,恰做勻速直線運動,經圓形磁場偏轉后打在P點。

(1)判斷微粒的帶電性質并求其電荷量與質量的比值;
(2)求勻強磁場的磁感應強度B的大。
(3)若帶電微粒從M板左側邊緣沿正對磁場圓心的方向射入板間電場,要使微粒不與兩板相碰并從極板左側射出,求微粒入射速度的大小范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,如圖所示,已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C點是運動的最低點,忽略重力,以下說法正確的是(  )
A.這離子帶負電荷
B.A點和B點位于同一高度
C.離子在C點時速度最大
D.離子到達B點時,將沿原曲線返回A點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板,板高h="3" m,與板等高處有一水平放置的小籃筐,筐口的中心距擋板s="1" m。整個空間存在勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度B=1T,而勻強電場未在圖中畫出;質量m=1×10-3kg、電量q=﹣1×10-3C的帶電小球(視為質點),自擋板下端的左側以某一水平速度v0開始向左運動,恰能做勻速圓周運動,若小球與檔板相碰后以原速率彈回,且碰撞時間不計,碰撞時電量不變,小球最后都能從筐口的中心處落入筐中。(g取10m/s2,可能會用到三角函數值sin37°=0.6,cos37°=0.8)。試求:

(1)電場強度的大小與方向;
(2)小球運動的可能最大速率;
(3)小球運動的可能最長時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,長為L的一對平行金屬板平行正對放置,間距,板間加上一定的電壓.現從左端沿中心軸線方向入射一個質量為m、帶電量為+q的帶電微粒,射入時的初速度大小為v0.一段時間后微粒恰好從下板邊緣P1射出電場,并同時進入正三角形區(qū)域.已知正三角形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場B1,三角形的上頂點A與上金屬板平齊,底邊BC與金屬板平行.三角形區(qū)域的右側也存在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場B2,且B2=4B1.不計微粒的重力,忽略極板區(qū)域外部的電場.

(1)求板間的電壓U和微粒從電場中射出時的速度大小和方向.
(2)微粒進入三角形區(qū)域后恰好從AC邊垂直邊界射出,求磁感應強度B1的大。
(3)若微粒最后射出磁場區(qū)域時與射出的邊界成30°的夾角,求三角形的邊長.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個質量為m、帶正電荷的物塊在水平電場E=kt(t為時間,k為大于零的常數)的作用下被壓在絕緣的豎直墻面上.若電場空間和墻面均足夠大,從t=0時刻開始,物塊所受的摩擦力的大小Ff隨時間t變化的關系圖是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)如圖所示,紙平面內一帶電粒子以某一速度做直線運動,一段時間后進入一垂直于紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出磁場區(qū)域),粒子飛出磁場后從上板邊緣平行于板面進入兩面平行的金屬板間,兩金屬板帶等量異種電荷,粒子在兩板間經偏轉后恰從下板右邊緣飛出。已知帶電粒子的質量為m,電量為q,其重力不計,粒子進入磁場前的速度方向與帶電板成θ=60°角。勻強磁場的磁感應強度為B,帶電板板長為L,板間距為d,板間電壓為U。試解答:

(1)上金屬板帶什么電?
(2)粒子剛進入金屬板時速度為多大?
(3)圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強電場,以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標系。一質量為m、電荷量為+q的微粒從點P(,0)由靜止釋放后沿直線PQ運動。當微粒到達點Q(0,-l)的瞬間,撤去電場同時加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度的大小,該磁場有理想的下邊界,其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求:

(1)勻強電場的場強E的大;
(2)撤去電場加上磁場的瞬間,微粒所受合外力的大小和方向;
(3)欲使微粒不從磁場下邊界穿出,該磁場下邊界的y軸坐標值應滿足什么條件?

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