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【題目】20分)如圖所示,在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場,場強大小為E。在其它象限中存在勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里。Ay軸上的一點,它到坐標(biāo)原點O的距離為h;Cx軸上的一點,到O的距離為L。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進入電場區(qū)域,繼而通過C點進入磁場區(qū)域。并再次通過A點,此時速度方向與y軸正方向成銳角。不計重力作用。試求:

1)粒子經(jīng)過C點速度的大小和方向;

2)磁感應(yīng)強度的大小B。

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【題目】甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上建立一xoy坐標(biāo)系,平面處在周期性變化的電場和磁場中,電場和磁場的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定沿+y方向為電場強度的正方向,豎直向下為磁感應(yīng)強度的正方向).在t=0時刻,一質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點O處,以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2T.求:

(1)t=1s末速度的大小和方向;

(2)1s~2s內(nèi),金屬小球在磁場中做圓周運動的半徑和周期;

(3)(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,……)內(nèi)金屬小球運動至離x軸最遠(yuǎn)點的位置坐標(biāo).

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【題目】如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點,大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,在紙面內(nèi)沿各個方向一速率vP點射入磁場,這些粒子射出磁場時的位置均位于PQ圓弧上且Q點為最遠(yuǎn)點,已知PQ圓弧長等于磁場邊界周長的四分之一,不計粒子重力和粒子間的相互作用,則(

A. 這些粒子做圓周運動的半徑

B. 該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

C. 該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為

D. 該圓形磁場中有粒子經(jīng)過的區(qū)域面積為

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為e的電子從坐標(biāo)原點O處沿xOy平面射入第一象限內(nèi),射入時的速度方向不同,但大小均為v0.現(xiàn)在某一區(qū)域內(nèi)加一方向向外且垂直于xOy平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,若這些電子穿過磁場后都能垂直地射到與y軸平行的熒光屏MN上,求:

(1)電子從y軸穿過的范圍;

(2)熒光屏上光斑的長度;

(3)所加磁場范圍的最小面積.

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【題目】

如圖所示,在0≤xa、0≤y范圍內(nèi)有垂直于xy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.坐標(biāo)原點O處有一個粒子源,在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,它們的速度大小相同,速度方向均在xy平面內(nèi),與y軸正方向的夾角分布在0范圍內(nèi).己知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介于a之間,從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動周期的四分之一.求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的:

1)速度的大。

2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦.

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【題目】核聚變反應(yīng)需要幾百萬度以上的高溫,為把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內(nèi)否則不可能發(fā)生核反應(yīng),通常采用磁約束的方法托卡馬克裝置).如圖所示,環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域,中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大,都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)設(shè)環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為R1=05m,外半徑R2=10m,磁場的磁感強度B=10T,若被束縛帶電粒子的荷質(zhì)比為q/m=4×107C/kg,中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個方向的速度求:

1粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場,不能穿越磁場的最大速度

2所有粒子不能穿越磁場的最大速度

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【題目】如圖所示:正方形絕緣光滑水平臺面WXYZ邊長=1.8m,距地面h=0.8m。平行板電容器的極板CD間距d=0.1m且垂直放置于臺面,C板位于邊界WX上,D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度B=1T、方向豎直向上的勻強磁場。電荷量q=5×10-13C的微粒靜止于W處,在CD間加上恒定電壓U=2.5V,板間微粒經(jīng)電場加速后由D板所開小孔進入磁場(微粒始終不與極板接觸),然后由XY邊界離開臺面。在微粒離開臺面瞬時,靜止于X正下方水平地面上A點的滑塊獲得一水平速度,在微粒落地時恰好與之相遇。假定微粒在真空中運動、極板間電場視為勻強電場,滑塊視為質(zhì)點,滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2,取g=10m/s2

1)求微粒在極板間所受電場力的大小并說明兩板地極性;

2)求由XY邊界離開臺面的微粒的質(zhì)量范圍;

3)若微粒質(zhì)量mo=1×10-13kg,求滑塊開始運動時所獲得的速度。

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【題目】如圖所示,ABCD為等腰梯形,A=B=60AB=2CD,在底角AB分別放上一個點電荷,電荷量分別為qAqB,在C點的電場強度方向沿DC向右,A點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為EAB點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為EB,則下列說法正確的是

A.放在A點的點電荷可能帶負(fù)電

B.D點的電場強度方向沿DC向右

C.EAEB

D.

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【題目】如圖甲所示,建立Oxy坐標(biāo)系,兩平行極板PQ垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,第一四象限有磁場,方向垂直于Oxy平面向里.位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極邊緣的影響).

已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時,刻經(jīng)極板邊緣射入磁場.上述mq、ll0、B為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)

1)求電壓U的大。

2)求時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑.

3)何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短?求此最短時間.

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【題目】在港珠澳大橋建設(shè)中,將數(shù)根直徑22米、高40.5米的空心鋼筒打入海底圍成人工島,創(chuàng)造了快速筑島的世界紀(jì)錄.一根鋼筒的重力為G,由如圖所示的起重機用8根對稱分布的、長為22米的鋼索將其吊起,處于靜止?fàn)顟B(tài),則(  )

A.鋼筒受到8個力作用

B.每根鋼索受到的拉力大小為G

C.鋼筒的重心可能在鋼筒上

D.鋼筒懸吊在空中可能處于失重狀態(tài)

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同步練習(xí)冊答案