(19分)如圖所示，在的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿軸負(fù)方向；在的空間中，存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直平面(紙面)向外。一電量為、質(zhì)量為的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過軸上處的點(diǎn)時(shí)速率為，方向沿軸正方向；然后，經(jīng)過軸上處的點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過軸上處的點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。

求

(l)電場強(qiáng)度的大小。

 (2)粒子到達(dá)時(shí)速度的大小和方向。

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

 

(l)  (2)      (3)

解析:（1）先判出粒子在電場、磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。

設(shè)粒子從到的時(shí)間為，電場強(qiáng)度的大小為，粒子在電場中的加速度為。粒子在勻強(qiáng)電場中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

                    

                  

                   

由以上三式可得              

        

              

(2)設(shè)粒子到達(dá)時(shí)速度為，與軸夾角為。而沿軸方向分速度仍為，沿軸方向分速度有

       

則           

 

                      

(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，在洛侖茲力作用下粒子做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。此圓周與軸和軸的交點(diǎn)分別為、P3。則有

            

連接，因，及 （而f ⊥v）。由處垂直，所以線段應(yīng)為圓周軌道的直徑。

        

     

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(19分）如圖所示，光滑斜面的傾角a =30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1= 1m，bc邊的邊長l2 =0. 6ra，線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω，線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F = 1ON.斜面上ef線（ef//gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B- t圖象所示，時(shí)間t是從線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起計(jì)的.如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh的距離s =5.1m，取 g = 10m/s2.求:

(1) 線框進(jìn)人磁場前的加速度；

(2 )線框進(jìn)人磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；

(3) ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014河北石家莊高中畢業(yè)班3月教學(xué)質(zhì)量檢測（二）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，以O'(0,R）為圓心、R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場，x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ，P、Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，且OP兩點(diǎn)間的距離大于2R，在圓形磁場的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場區(qū)域時(shí)，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)人x軸下方磁場，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上。不計(jì)粒子重力、不考慮粒子間相互作用力。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo)；

（3）擋板上被粒子打中的區(qū)域長度。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年福建省福州市高三5月質(zhì)檢物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A，—輕細(xì)繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端有一細(xì)繩套，細(xì)繩與斜面 平行,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)在細(xì)繩套上輕輕掛上一 個(gè)質(zhì)量也為m的物體B,A將在斜面上做簡諧運(yùn)動(dòng)。試求：

(1)物體A的振幅；

(2)物體A的最大速度值；

(3)物體B下降到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對物體B的拉力值。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年四川綿陽高三第二次診斷性考試?yán)砭C試卷物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

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(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中，c、d間的電壓是多大？

(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？

(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功W=0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年四川省德陽市高三3月第二次診斷性檢測理綜物理試題（解析版） 題型：計(jì)算題

(19分）如圖所示，光滑斜面的傾角a =30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1= 1m，bc邊的邊長l2 =0. 6ra，線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω，線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F = 1ON.斜面上ef線（ef//gh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B- t圖象所示，時(shí)間t是從線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起計(jì)的.如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh的距離 s =5.1m，取 g = 10m/s2.求:

(1) 線框進(jìn)人磁場前的加速度；

(2 )線框進(jìn)人磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；

(3) ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱

 

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