如圖所示，條形勻強(qiáng)電場區(qū)域和條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場方向在紙平面內(nèi)，而磁場方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場方向進(jìn)入電場，在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，離開電場時(shí)帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求：

  

（1）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度v 大小

（2）粒子在電場、磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

（3）電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B

 

  （1）（2）+ （3）

解析:(1）粒子在電場中偏轉(zhuǎn)：在垂直電場方向vx=v0，平行電場分量

d = vx ·t       ① 2分      =t      ② 2分

= v0     得 

粒子在磁場中做勻速畫周運(yùn)動(dòng)．故穿出磁場速度   ③ 2分

( 2 ）粒子在龜場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=      ④  2分

在磁場中運(yùn)動(dòng)如右圖運(yùn)動(dòng)方向改變 450，運(yùn)動(dòng)半徑 R

R==    ⑤   2分

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：    ⑥  2分

運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t總=t + t1=+    ⑦    1分

(3)在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)， Vy=·t=·     得 E=   ⑧   2分

又qvB =            B==    ⑨   2分

 得            ⑩     1分

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?南通二模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個(gè)磁場由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．
（1）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過n個(gè)磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q；
（2）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1左側(cè)邊界處開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離
x02
時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，求棒通過磁場區(qū)1所用的時(shí)間t；
（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的拉力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)磁場區(qū)，求棒ab通過第i磁場區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒ab在穿過整個(gè)磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個(gè)磁場由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．

（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過n個(gè)磁場區(qū)，求棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q．
（2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒進(jìn)入磁場區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，速度的大小為v．此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)磁場區(qū)．取棒在磁場1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
（3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒在穿過整個(gè)磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．
（用x0、B、L、m、R、n表示）

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科目：高中物理 來源：南通二模 題型：問答題

如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個(gè)磁場由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．
（1）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過n個(gè)磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q；
（2）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1左側(cè)邊界處開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離
x0
2
時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，求棒通過磁場區(qū)1所用的時(shí)間t；
（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的拉力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)磁場區(qū)，求棒ab通過第i磁場區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒ab在穿過整個(gè)磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．

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科目：高中物理 來源：2013年上海市普陀區(qū)高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個(gè)磁場由n個(gè)寬度皆為x的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．

（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過n個(gè)磁場區(qū)，求棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q．
（2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒進(jìn)入磁場區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，速度的大小為v．此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)磁場區(qū)．取棒在磁場1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
（3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒在穿過整個(gè)磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．
（用x、B、L、m、R、n表示）

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科目：高中物理 來源：2011年江蘇省南通市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個(gè)磁場由n個(gè)寬度皆為x的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．
（1）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過n個(gè)磁場區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q；
（2）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F，讓它從磁場區(qū)1左側(cè)邊界處開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，求棒通過磁場區(qū)1所用的時(shí)間t；
（3）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的拉力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x的位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒ab保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)磁場區(qū)，求棒ab通過第i磁場區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒ab在穿過整個(gè)磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．

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