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在如图所示的坐标系中,矩形区域abcd内有正交的匀强电场和匀强磁场,各点坐标为a(0,L)、b(LL)、c(L,-L)、d(0,-L),磁场方向垂直于纸面向里,电场方向平行于纸面向下。一带电粒子从坐标原点沿x轴正方向射入,恰能沿直线通过(不计重力)。若只撤去磁场,则粒子从c点射出,求若只撤去电场,粒子射出的位置坐标。
(0,L)
设粒子的质量为m,带电量为q,粒子射入电磁场时的速度为,则粒子沿直线通过场区时:

      ①          (2分)
撤去磁场后,在电场力的作用下,从c点射出场区,所以粒子应带正电荷;在此过程中,粒子做类平抛运动,设粒子的加速度a,穿越电场所用时间为t,则有:
 ② (1分)
  ③ (1分)
    ④  (1分)
撤去电场后,在洛仑兹力的作用下,粒子做圆周运动,洛仑兹力作向心力:
 ⑤              (2分)
由以上各式解得:          (1分)
粒子射出点坐标为(0,L)。   (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I,在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场II,M、O、N在一条直线上,∠MOQ=60°。这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子(带电量为+q,质量为m)通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后通过小孔O2射出,从接近O点外进入磁场区域I。离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN,也垂直于磁场。不计离子的重力。
(1)当加速电场极板电压U=U0,求离子进入 
磁场中做圆周运动的半径R;
(2)在OQ有一点P,P点到O点距离为L,当加速电场极板电压U取哪些值,才能保证离子通过P点。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

空间存在着匀强电场和匀强磁场,一个质量为m、电量为-q的质点,在位于东西方向的竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,从南向北看去它是沿逆时针方向旋转的,速度大小为v.试确定电场强度E和磁感强度B的大小和方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大?
(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点到点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题




(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成450,如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力) 。

(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h =" 5R" 处由静止释放,假设能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(16分)如图13-4-10所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板MN,两板间距离为d=6L0,板长为L=12L0,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上. 给MN板加上电压U0,其变化情况如图13-4-11所示.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,从M、N板右侧沿板的中心线,在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间,粒子在M、N板的左侧刚好以平行于MN板的速度射出.若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场,而电场变化的周期T未知,求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件.(不计粒子重力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在虚线所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使以初速度v0,垂直于电场方向入射的某种正离子偏转θ角。在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过磁场区域偏转角度也为θ,求匀强磁场的磁感强度应是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图中,MN和PQ为相距40cm的平行金属导轨,电阻等于0.3的金属棒ab可紧贴平行导轨运动.相距为20cm的水平放置的两平行金属板A和C分别与两平行导轨相连.图中电阻R=0.1,导轨和连线的电阻不计,整个装置处于如图所示的匀强磁场中.当ab以速率v向右匀速运动时,恰能使一带电微粒也以速率v在金属板间作匀速圆周运动,求ab匀速运动的速率v的取值范围(g取10m/)

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