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(12分)如图所示,在纸平面内建立如图所示的直角坐标系xoy,在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为e的电子从第一象限的某点P)以初速度v0沿x轴的负方向开始运动,经过轴上的点Q)进入第四象限,先做匀速直线运动然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域,其左边界和上边界分别与yx轴重合,电子经磁场偏转后恰好经过坐标原点O并沿y轴的正方向运动,不计电子的重力。求
(1)电子经过Q点的速度
(2)该匀强磁场的磁感应强度
(3)该匀强磁场的最小面积S
(1)
(2),方向垂直纸面向里
(3)
(1)电子类平抛运动,        
解得       
所以经过Q点的速度   
方向与水平方向夹角为    
(2)速度偏转角为,则圆弧所对的圆心角为
由几何关系得解得          
由向心力公式解得    
方向垂直纸面向里。………………
(3)矩形磁场的右边界距y轴的距离为    
矩形磁场的下边界距x轴的距离为        
故磁场的最小面积为               
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平且垂直纸面向里,有两个带电小球a和b,a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动,b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动.小球a、b质量ma=10 g,mb=40 g,电荷量qa=1×10-2C,qb= 2×10-2C,g=10m/s2。求:
(1)小球a和b分别带什么电?电场强度E与磁感应强度B的大小?
(2)小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针?速度大小va是多大?
(3)设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切,当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点,a、b相碰后合为一体,设为c,在相碰结束的瞬间,c的加速度ac=?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点,已知OP=L,OQ=L,不计重力,求:

(1)匀强电场和匀强磁场的方向。
(2)M点与坐标原点O之间的距离。
(3)粒子从P点运动到M点所用的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,O点在水平面上,P点在O点的正上方距O点高度h="5" m,整个空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场方向与纸面垂直.现从P点以速度v0向右水平射出一带正电的微粒,正好能作匀速直线运动;若撤去磁场,保留电场,微粒从P点以速度v0水平射出,结果落在水平面上的A点处;若将电场和磁场都撤去,微粒从P点以速度v0水平射出,结果落在水平面上的B点处,OB=2h,OA=
(1)说出电场和磁场的方向;
(2)求出v0的大小;
(3)若仅将电场方向和磁场方向都变为和原来相反,大小不变,微粒从P点以速度v0水平射出后,将落在水平面上的何处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水平放置的平行金属极板,板长为L,板右端到屏的距离为D,且D远大于L为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。
(1)设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O点的距离
(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中,保留原电场,再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O'点沿方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点,对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm,其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平地面上有一辆小车,车上固定一个竖直光滑绝缘管,管的底部有一质量、电荷量C的带正电小球,小球的直径比管的内径略小。
在管口所在水平面的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场,面的上方还存在着竖直向上、场强=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度=5T的匀强磁场,现让小车始终保持=2m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过磁场的边界为计时的起点,测得小球在管内运动的这段时间为=取10/,不计空气阻力。

(1)求小球进入磁场时的加速度的大小。
(2)求小球离开管口时的速度的大小。
(3)若小球离开管口后,求该小球离开MN平面的最大距离是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m的带电粒子,在场区内一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判知该带电粒子带____________电,运动的角速度为____________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示, 倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上, 当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面匀速下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力.则(  )
A.加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑?
B.加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑
C.加上竖直向上的电场后,滑块仍匀速下滑?
D.加上竖直向下的电场后,滑块将加速下滑?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是                                                     (   )
A.温度B.材料C.表面状况D.质量

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