(16分)如圖12所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限內(nèi)無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng).質(zhì)量為m、帶電量為q粒子從M點(diǎn)以速度V0沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng),粒子先后經(jīng)x軸上的N、P點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力,設(shè)OM=OP=L,ON=2L,求:

   (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;

   (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小和方向。

(1)根據(jù)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況可知,粒子帶負(fù)電,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間設(shè)為t1

 x方向:2L=v0t1  (2分) , y方向:   (2分)得:電場(chǎng)強(qiáng)度 (2分)  

   (2)設(shè)到達(dá)N點(diǎn)的速度v,運(yùn)動(dòng)方向與軸方向的夾角為 θ,如圖所示。

        由動(dòng)能定理得  。(2分)  將 代入得

。

      粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度方向也與方向成45°,從到M作直線運(yùn)動(dòng)OP=OM=L,所以 NP=NO+OP=3L

     粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為   。(1分)

又因 (2分)聯(lián)立解得   ,方向垂直紙面(2分) 

 


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   (1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN;

   (2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

   (3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.X,X

 

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   (1)指出小球帶何種電荷;

   (2)求小球的初速度和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;

   (3)求小球從O點(diǎn)拋出到落回X軸的過(guò)程中電勢(shì)能的改變量.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖12所示,在傾角為30°的光滑斜面上沿水平方向(垂直紙面的方向)放置一根長(zhǎng)為l質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)體棒,棒內(nèi)電流大小為I,方向如圖示。以水平向右為x正方向,豎直向上為y正方向,建立直角坐標(biāo)系。

(1)若加一垂直斜面向上勻強(qiáng)磁場(chǎng),使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止,求磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1的大小。

(2)若要求所加的方向平行于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的方向水平向左,仍使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止,求這時(shí)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B2的大小和方向。

(3)如果磁場(chǎng)的方向限定在xOy平面內(nèi),試確定使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B所有可能的方向。

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