(15分)如圖所示,直線OA與x軸成135°角,x軸上下方分別有水平向右的勻強(qiáng)電場E1和豎直向上的勻強(qiáng)電場E2,且電場強(qiáng)度E1=E2=10N/C,x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg,電荷量q=1.0×10-5C的帶正電塵粒在OA直線上的A點靜止釋放,A點離原點O的距離d=m(g取10m/s2,).求:

(1)塵粒剛進(jìn)入磁場區(qū)域時的速度v的大;
(2)從進(jìn)入磁場區(qū)域開始到離開磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t;
(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點O的距離L。

(1)2m/s(2)s(3)0.13m

解析試題分析:(1)F=Eq=1×10-4N  , 1分                                    
塵粒在電場E中受到的合外力為
  ,1分                                  
合外力F和水平方向間的夾角φ為tanφ==1
φ=45°             
塵粒在電場E1中的加速度a大小為a=g , 2分
v==2m/s       ,2分            
(2)進(jìn)入磁場后塵粒在磁場中轉(zhuǎn)動的周期T和轉(zhuǎn)動半徑R分別為
T=s,2分
R==0.2m   2分
軌跡如圖所示,由圖可知,t=T=s   2分
(3)出磁場后塵粒在電場E1中做類平拋運動
OC=R=
t1=0.1s   2分
B位置離原點O的距離L大小為
L=OC·sin45-at1=R-at1=0.13m  2 分
考點:考查了粒子在電磁場中的綜合應(yīng)用
點評:電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動,關(guān)鍵是畫出軌跡,由幾何知識求出半徑.定圓心角,求時間.

練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,直線OA與y軸成θ=30°角,在AOy范圍內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在AOx范圍內(nèi)有一個矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場.該磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向垂直紙面向里.一帶電微粒電荷量q=+2×10-14C,質(zhì)量m=4×10-20kg,微粒子在y軸上的某點以速度v0垂直于y軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場,并以速度v=3×104m/s垂直穿過直線OA,運動中經(jīng)過矩形磁場區(qū)域后,最終又垂直穿過x軸.不計微粒重力,求:(根據(jù)創(chuàng)新設(shè)計習(xí)題改編)
(1)帶電微粒進(jìn)入電場時的初速度v0多大?
(2)帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑r.
(3)最小矩形磁場區(qū)域的長和寬.

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年甘肅省河西五市高三第一次合考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

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(1)塵粒剛進(jìn)入磁場區(qū)域時的速度v的大小;

(2)從進(jìn)入磁場區(qū)域開始到離開磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t;

(3)第一次回到OA直線上的某位置離原點O的距離L。

 

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科目:高中物理 來源:2011年浙江省高考物理模擬試卷(十五)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,直線OA與y軸成θ=30°角,在AOy范圍內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在AOx范圍內(nèi)有一個矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場.該磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向垂直紙面向里.一帶電微粒電荷量q=+2×10-14C,質(zhì)量m=4×10-20kg,微粒子在y軸上的某點以速度v垂直于y軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場,并以速度v=3×104m/s垂直穿過直線OA,運動中經(jīng)過矩形磁場區(qū)域后,最終又垂直穿過x軸.不計微粒重力,求:(根據(jù)創(chuàng)新設(shè)計習(xí)題改編)
(1)帶電微粒進(jìn)入電場時的初速度v多大?
(2)帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑r.
(3)最小矩形磁場區(qū)域的長和寬.

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