[题目]如图所示.带电量为q(q为正电荷)的粒子质量为m.O.A两点长度为d且连线与x轴正方向为30°.不计粒子重力.(1)若在y轴右侧加上平行于y轴的匀强电场E时.粒子以初速度v0沿x轴正方向从O点射出且恰好经过A点.求:电场强度E的大小和方向,(2)若去掉电场.在坐标系空间内加上垂直纸面的匀强磁场B.粒子仍以初速度v0沿x轴负方向从O点射出且也恰� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，带电量为q（q为正电荷）的粒子质量为m，O、A两点长度为d且连线与x轴正方向为30°，不计粒子重力。

（1）若在y轴右侧加上平行于y轴的匀强电场E时，粒子以初速度v0沿x轴正方向从O点射出且恰好经过A点，求：电场强度E的大小和方向；

（2）若去掉电场，在坐标系空间内加上垂直纸面的匀强磁场B，粒子仍以初速度v0沿x轴负方向从O点射出且也恰好经过A点，求：磁感应强度B的大小和方向以及粒子从O点出发到第一次经过A点时所经历的时间。

【答案】（1），方向竖直向上；（2），方向垂直纸面向外；

【解析】

（1）加电场时，粒子沿x轴正方向射出，粒子作类平抛运动，经过A点，则电场方向竖直向上。根据平抛运动规律有

水平方向

竖直方向

由牛顿第二定律有

qE=ma

解得电场强度

（2）在磁场中，粒子沿x轴负方向射出，粒子作匀速圆周运动，经过A点，则磁场方向垂直纸面向外。

根据洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系有

d=R

联立解得磁感应强度

匀速圆周运动周期

粒子从O点出发到第一次经过A点时所经历的时间

联立解得

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A.电势差UAD=UDE

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D.将电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同

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电源E（电动势 10 V，内阻约为 10 Ω）；

电流表A1（量程 0~250 mA，内阻 r1=20 Ω）；

电流表A2（量程 0~300 mA，内阻约为 5 Ω）；

滑动变阻器R1（最大阻值 10 Ω，额定电流 2 A）；

滑动变阻器R2（最大阻值 1000 Ω，额定电流 1 A）；

开关 S及导线若干。

某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器应该选择___________（填“ R1”或“ R2 ”）；

（2）请在图中把实验电路图补充完整，并标明器材代号_________；

③该同学测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式____________。

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(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)粒子从边界OQ飞出时的动能；

(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。

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