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如圖所示,在坐標系xOy內有一半徑為a的圓形區(qū)域,圓心坐標為O1(a,0),圓內分布有垂直紙面向里的勻強磁場。在直線y=a的上方和直線x=2a的左側區(qū)域內,有一沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E。一質量為m、電荷量為+q(q>0)的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入,當速度方向沿x軸正方向時,粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場,不計粒子重力。

(1)求磁感應強度B的大;

(2)求沿X軸正方向以速度v入射的粒子在電場和磁場中運動的總路程;

(3)若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限,當速度方向沿x軸正方向的夾角=300時,求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t。

 

(1)設粒子在磁場中做圓運動的軌跡半徑為R     ---- 2分

粒子自A點射出,由幾何知識   ----- 2分  解得     ------ 1分

(2)經分析粒子在磁場運動的路程    S1=   ------2分

粒子在電場中的路程S2       Eq=ma     -----2分

                 S=S1+S2= -----2分

(3)粒子運動軌跡如圖所示 

粒子在磁場中做圓運動的周期     

粒子從磁場中的P點射出,因磁場圓和粒子的軌跡圓的半徑相等,OO1PO2構成菱形,故粒子從P點的出射方向與y軸平行,粒子由O到P所對應的圓心角為  =600

由幾何知識可知,粒子由P點到x軸的距離  S=acos 

粒子在電場中做勻變速運動,在電場中運動的時間    -----2分

粒子由P點第2次進入磁場,由Q點射出,PO1QO3構成菱形,由幾何知識可知Q點在x軸上,粒子由P到Q的偏向角為=1200,則   

粒子先后在磁場中運動的總時間     ----2分    

粒子在場區(qū)之間做勻速運動的時間      ------2分 

 解得粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間

   --------2分

解析:略

 

練習冊系列答案
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(2011?福建模擬)如圖所示,在坐標系xOy中,x<0的區(qū)域空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場,x>0的區(qū)域空間存在著電場強度大小E=
2
2
mv
2
0
qL
、方向未知的勻強電場.現(xiàn)有一質量為m、帶電荷量為-q的微粒(重力不計),自坐標原點O以初速度v0沿與x軸負方向成450角垂直射入磁場,經過y軸上的P(0,-L)點射入電場區(qū)域,微粒進入電場后,在電場力的作用下又經P(0,-L)點返回磁場區(qū)域,經一段時間后微粒再次離開磁場進入電場.求:
(1)磁感應強度B的大小和勻強電場的方向;
(2)帶電微粒自原點射出,離開原點后第四次過y軸時經歷的時間.

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精英家教網[物理--選修3-4]
(1)下列關于簡諧振動和簡諧波的說法,正確的是
 

A.媒質中質點振動的周期一定和相應的波的周期相等
B.媒質中質點振動的速度一定和相應的波的波速相等
C.波的傳播方向一定和媒質中質點振動的方向一致
D.橫波的波峰與波谷在振動方向上的距離一定是質點振幅的兩倍
(2)如圖所示,在坐標系的第一象限內有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ,OP=OQ=R,一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體,在OP面上的入射點為A,OA=0.5R,此單色光通過玻璃體后沿BD方向射出,且與x軸交于D點,OD=
3
R
,求:
①該玻璃的折射率是多少?
②將OP面上的該單色光至少向上平移多少,它將不能從PQ面直接折射出來.

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(2011?武漢模擬)如圖所示,在坐標系xOy內有一半徑為a的圓形區(qū)域,圓心坐標為O1(a,0),圓內分布有垂直紙面向里的勻強磁場.在直線y=a的上方和直線x=2a的左側區(qū)域內,有一沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E.一質量為m、電荷量為+q(q>0)的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入,當速度方向沿x軸正方向時,粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場,不計粒子重力.
(1)求磁感應強度B的大。
(2)若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限,當速度方向沿x軸正方向的夾角θ=30°時,求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t.

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精英家教網如圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側的Ⅰ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,下邊界與x軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的( 。
A、精英家教網B、精英家教網C、精英家教網D、精英家教網

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2
倍.粒子進入電場后,在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域,經過一段時間后再次離開磁場.已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期.忽略重力的影響.求:
(1)粒子經過A點時速度的方向和A點到x軸的距離;
(2)勻強電場的大小和方向;
(3)粒子從第二次離開磁場到再次到達磁場所用的時間.

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