如圖，在寬度分別為l1和l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域中分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場，最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點到PQ的距離為d。不計重力，求電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比以及粒子在磁場與電場中運動時間之比。
解：粒子在磁場中做勻速圓周運動（如圖）。由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直，圓心O應(yīng)在分界線上，OP長度即為粒子運動的圓弧的半徑R。由幾何關(guān)系得
R2=l12+(R－d)2 ①
設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得
  ②
設(shè)P'為虛線與分界線的交點，∠POP'=α，則粒子在磁場中的運動時間為
  ③
式中  ④
粒子進入電場后做類平拋運動，其初速度為v，方向垂直于電場。設(shè)粒子加速度大小為a，由牛頓第二定律得
qE=ma ⑤
由運動學(xué)公式有
 ⑥
l2=vt2 ⑦
式中t2是粒子在電場中運動的時間
由①②⑤⑥⑦式得  ⑧
由①③④⑦式得  ⑨
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩個有界勻強磁場的方向均垂直于紙面，寬度分別為L和2L，磁感應(yīng)強度大小B1=B2，但方向相反；有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框，在外力F作用下勻速通過整個磁場，如圖所示．設(shè)感應(yīng)電流逆時針方向為正向，F(xiàn)為拉動線圈的外力，從線圈剛進入B1的磁場開始計位移，線圈中感應(yīng)電流i與外力F隨位移x的變化情況如選項中所示，其中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應(yīng)強度均為B，寬度分別為L和2L．有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)A表示線框受到的安培力，PQ表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應(yīng)電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖象中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一豎直平面上，高度差為3L，左端與水平放置的平行極板相連接，長方形區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，兩磁場區(qū)域的寬度分別為L、2L，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強度大小是Ⅰ區(qū)的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態(tài)，緊貼導(dǎo)軌勻速滑行，且與導(dǎo)軌接觸良好. 當(dāng)CD桿以2v0的速度水平向右進入Ⅰ區(qū)的磁場時，兩極板中有一質(zhì)量為m的帶電油滴恰能平衡. 現(xiàn)讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個磁場區(qū)域，桿剛進入Ⅰ區(qū)的磁場時，釋放油滴，如果只考慮CD桿在兩磁場區(qū)的過程，設(shè)油滴不會落到極板上，重力加速度為g. 求全過程：

①油滴能達到的最大速度vm；②電場力對油滴做的功W.

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省泰安市高三上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應(yīng)強度大小均為B，寬度分別為L和2L。有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，表示線框受到的安培力，P表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應(yīng)電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖像中正確的是

 

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年上海市虹口區(qū)高考一模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應(yīng)強度均為B，寬度分別為L和2L。有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應(yīng)電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)A表示線框受到的安培力，PQ表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應(yīng)電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖像中正確的是                            （      ）

A.                  B.              C.              D.

 

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