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如图,纸面内有E、F、G三点,∠GEF=300,∠EFG=1350,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点,两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力,求:

(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间;

(2)点电荷b的速度大小。

(1)设点电荷a的速度大小为v,由牛顿第二定律得

   ①

由①式得  ②

设点电荷a做圆周运动的周期为T,有   ③

如图,O和O1分别是a和b的圆轨道的圆心,设a在磁场中偏转的角度为,由几何关系得    ④

故a从开始运动到经过G点所用的时间t为  ⑤

(2)设点电荷b的速度大小为v1,轨道半径为R1,b在磁场中偏转的角度为,依题意有

   ⑥

由6式得  ⑦

由于两轨道在G点相切,所以过G点的半径OG和O1G在同一直线上,由几何关系和题给条件得   ⑧

   ⑨

联立②④⑦⑧⑨式解得

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?海南)如图,纸面内有E、F、G三点,∠GEF=30°,∠EFG=135°.空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点.两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同.已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力.求:
(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间;
(2)点电荷b的速度大小.

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试物理(海南卷解析版) 题型:计算题

如图所示,纸面内有EFG三点,∠GEF=30°,∠EFG=135°,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为qq>0)的点电荷a在纸面内垂直于EFF点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点,两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力,求:

(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间;

(2)点电荷b的速度大小。

 

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科目:高中物理 来源:海南 题型:问答题

如图,纸面内有E、F、G三点,∠GEF=30°,∠EFG=135°.空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点.两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同.已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力.求:
(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间;
(2)点电荷b的速度大小.
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科目:高中物理 来源:2013年海南省高考物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图,纸面内有E、F、G三点,∠GEF=30°,∠EFG=135°.空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出,其轨迹经过G点;再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出,其轨迹也经过G点.两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同,且经过G点时的速度方向也相同.已知点电荷a的质量为m,轨道半径为R,不计重力.求:
(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间;
(2)点电荷b的速度大小.

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