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如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,所在空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E.一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着直线MP做匀速运动,过点P后油滴进入x>0的区域,图中α=30°.要使油滴在x>0的区域内做匀速圆周运动,需在该区域内加一个匀强电场.若带电油滴做匀速圆周运动时沿PN弧垂直于x轴通过了轴上的N点,求:

(1)油滴运动速度的大小.

(2)在x>0的区域内所加电场的场强大小和方向.

(3)油滴从x轴上的M点经P点运动到N点所用的时间.

(1)油滴在MP上运动受力平衡,如图,则Bqvsinα=Eq

所以v=E/Bsinα=2E/B  ① 

(2)在x>0区域,油滴受电场力与重力平衡而做匀速圆周运动.mg=E′q

由(1)又有mgtgα=Eq

所以E′=Ectgα=E  ② 

(3)油滴在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径

R==2E2/gB2  ③ 

所对圆心角为120°,故油滴由P到N所用时间为t2=πR/v=2πE/3Bg

由下图几何关系可见MP=R

则油滴由M运动到P的时间为t1=R/v=3E/Bg

油滴由M运动到N的总时间为t=t1+t2=(9+2π)E/3Bq  ④ 


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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?绵阳模拟)如图所示的坐标系xOy中,x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,X轴上A点坐标为(-L,0),Y轴上B点的坐标为(0,
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L).有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电 场区域,经过B点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点 (图中未画出)运动到坐标原点O.不计重力.求:
(1)粒子在B点的速度vB是多大?
(2)C点与O点的距离xc是多大?
(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在光滑绝缘水平面上建立如图所示直角坐标系xoy.在y轴负半轴的区域内有竖直向下的匀强磁场B=10T,在y轴正半轴的区域内有平行于y轴并沿+y方向的水平匀强电场,电场强度大小E=100V/m.现有一质量m=0.1kg、电荷量q=0.05C的负点电荷以初速度v0=10m/s从y轴上的P点平行于x轴并沿+x方向射出,且第一次刚好经过x轴上的D点.已知O、P间距离l=3m,求:
(1)O、D两点之间的距离S;
(2)点电荷在磁场中运动的轨道半径R;
(3)点电荷从P点射出到第二次经过x轴的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,y轴沿竖直方向,第二、三和四象限有沿水平方向、垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.第四象限的空间内有沿x轴正方向的匀强电场,场强为E.一个带正电荷的小球从图中x轴上的M点,沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下的直线做匀速运动,经过y轴上的N点进入x<0的区域内.要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x<0区域内另加一匀强电场.(已知重力加速度为g)
(1)求在x<0区域内所加匀强电场E1的大小和方向;
(2)若带电小球做圆周运动通过y轴上的P点(P点未标出),求小球从N点运动到P点所用的时间t;
(3)若在第一象限加一匀强电场,可使小球从P点沿直线运动到M点,求此电场强度的最小值E2

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示的坐标系xoy中,M、P为与x轴垂直放置的足够大平板,其中M板位于x=0处.P为感光板位于x=2d处,N为位于x=d处的与P板平行的界面.位于坐标原点处的粒子源,可以向xov平面内y轴右侧的各个方向发射质量为m,电荷量为q、速率均相同的带正电粒子,在d≤x≤2d的区域内存在垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.粒子源沿x轴方向射出的粒子恰好打不到P上,不计粒子重力
(1)求从粒子源射出的粒子速率v0
(2)若在M、N之间加上水平向有的匀强电场,场强大小E=
3qdB22m
,则感光板p上被粒子打中区域的长度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,空间中有沿水平方向、垂直纸而向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>0的空间内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.一带正电荷的小球从图中x轴上的M点沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下的直线做匀速运动,进过y轴上的N点进入x<0的区域.要使小球进入x<0的区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需要在x<0的区域内另加一匀强电场.已知带电小球做圆周运动时通过y轴上的P点(P点未标出),重力加速度为g,求:
(1)小球运动的速度大小;
(2)在x<0的区域内所加匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)N点与P点间的距离.

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