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如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1E的大小为1.5×103V/m,Bl大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面的匀强磁场B2,磁场的下边界与x轴重合。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=2×l0-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动,经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域。一段时间后,小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0,-10),N点的坐标为(0,30),不计粒子重力,g取10m/s2。则求:

小题1:微粒运动速度v的大小;
小题2:匀强磁场B2的大小;
小题3:B2磁场区域的最小面积。

小题1:
小题2:
小题3:
(1) 
(2)画出微粒的运动轨迹如图,粒子做圆周运动的半径为
,解得
(3)由图可知,磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内,由几何关系易得

所以,所求磁场的最小面积为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

现有一束由a粒子、质子、电子组成的粒子束各自以一定的初速度垂直进入一正交的匀强磁场和匀强电场正方体区域,则下列判断正确的是( )
A.沿直线通过的粒子的速度由各自的比荷确定
B.沿直线通过的粒子的速度由各自的初动能决定
C.沿直线通过的粒子的速度都相同
D.不沿直线通过的粒子的动能一定不发生变化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强电场E方向竖直向下,水平匀强磁场B垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷。已知a静止,b、c在纸面内按图示方向做匀速圆周运动(轨迹未画出)。忽略三个油滴间的静电力作用,比较三个油滴的质量及b、c的运动情况,以下说法中正确的是   (   )
A.三个油滴质量相等,b、c都沿顺时针方向运动
B.a的质量最大,c的质量最小,b、c都沿逆时针方向运动
C.b的质量最大,a的质量最小,b、c都沿顺时针方向运动
D.三个油滴质量相等,b沿顺时针方向运动,c沿逆时针方向运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,导轨宽度和棒长相等且接触良好,导轨平面与水平面成角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中.现给导体棒沿导轨向上的初速度v0,经时间t0导体棒到达最高点,然后开始返回,到达底端前已经做匀速运动,速度大小为.已知导体棒的电阻为R,其余电阻不计,重力加速度为g,忽略电路中感应电流之间的相互作用.求:

小题1:导体棒从开始运动到返回底端的过程中,回路中产生的电能;
小题2:导体棒在底端开始运动时的加速度大小;
小题3:导体棒上升的最大高度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在Oxyz坐标系所在的空间中,可能存在匀强电场或匀强磁场,也可能两者都存在或都不存在。现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中,发现它做速度为v0的匀速直线运动。不计重力。以E和B分别表示电场强度和磁感应强度,电场和磁场的分布有可能是(   )
A.E=0,B≠0, B的方向与x轴平行,B的大小可任意
B.E≠0,B=0, E的方向与z轴平行,E的大小可任意
C.E≠0,B≠0, B和E的方向都平行于xy平面,且互相垂直
D.E≠0,B≠0, B和E的方向都平行于yz平面,且互相垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直,小球飞离桌面后落在地板上,设其飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速度大小为v1;撤去电场,其它条件不变,设小球飞离时间为t2、水平射程为s2、着地速度大小为v2,则                      (    )
A.s1>s2
B.t1>t2
C.t1=t2
D.v1与v2大小关系不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质子以速度V穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转,则 (      )
A.若电子以相同速度V射入该区域,将会发生偏转
B.无论何种带电粒子(不计重力),只要以速度V射入都不会偏转
C.若质子的速度V′<V,它将向下偏转而做类似的平抛运动
D.若质子的速度V′>V,它将向上偏转,其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,L1、L2是理想变压器的两个线圈.如果把它当做降压变压器,则
A.L1接电源,原、副线圈两端电压之比为1∶5
B.L1接电源,原、副线圈两端电压之比为5∶1
C.L2接电源,原、副线圈两端电压之比为5∶1
D.L2接电源,原、副线圈两端电压之比为1∶5

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根平行光滑金属导轨位于水平面内,导轨间距L=20cm,电阻R=1.0 ;一金属杆垂直两轨静止在轨道上,轨道和金属杆的电阻不计,全部装置处于磁感应强度B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场中。现用一外力F沿轨道方向拉金属杆使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如F-t图象所示,求金属杆的质量和加速度。
    

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