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如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。OMPQ为磁场边界和x轴的交点,OM=MP=L;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。

(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

(2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小;

(3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?     

.(14分)解:(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.

       ,  (1分)  

  (1分)

       ,    (1分)

(2)设到原点时带电粒子的竖直分速度为:

 (1分)

方向与轴正向成45°,(1分)

粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,由几何知识可得:    (1分)

由洛伦兹力充当向心力:(1分),

可解得:      (1分)

             

练习册系列答案
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在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图1所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,每相邻两计数点之间还有4个实验点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为mm的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐,请你回答下列问题:
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(1)完成下列表格
计数点到0的距离(cm ) d01=1.60 d02=3.40 d03=5.40 d04=
 
d05=10.00
小车打各计数点时的速度(m/s) v1=0.17 v2=0.19 v3=0.21 v4=
 
(2)在图2平面直角坐标系中作出v--t图象(铅笔描点作图,设打“0”点时为0时刻)
(3)由图象可知小车的加速度a=
 
m/s2(保留两位有效数字)

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(2013·北京东城区高三联考,21题)(12分)如图20所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=0.32V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,一不计重力的带负电粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场,已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg,求:

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(14分)如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。

(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;
(2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?     

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省温州八校高三9月期初联考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。

(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

(2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小;

(3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?     

 

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