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在如图13所示的直角坐标系中,坐标原点O处固定有正点电荷,另有平行于y轴的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为+q的微粒,恰能以y轴上O′(0,a)点为圆心做匀速圆周运动,其轨迹平面与xOz平面平行,角速度为ω,旋转方向如图中箭头所示,试求匀强磁场的磁感应强度大小和方向.

带电微粒受重力、库仑力、洛伦兹力,这三个力的合力提供向心力,设圆轨道半径为R.圆周上一点和坐标原点连线与y轴的夹角为θ.
对带电微粒有动力学方程
mg=Fcosθ,F、=Fsinθ=mω2R
而F=qBωR,tanθ=R/a式消去F电和R、θ得B=,方向沿y轴正方向方向.
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13所示,在直角三角形ACD所包围的区域内存在垂直纸面向外的水平匀强磁场.AC边竖直.CD边水平,且边长AC=2CD=2d,在该磁场的右侧处有一对竖直放  置的平行金属板MN,两板问的距离为L.在板中央各有一个小孔O1、O2,O1、O??2在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置的间距也为L的足够长光滑金属导轨,导轨处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨的电阻不计),整个装置处在真空室中。有一束电荷量为+q,质量为m的粒子流(重力不计),以速率v0从CD边中点竖直向上射人磁场区域,射出磁场后能沿O1O2方向进人两平行金属板间并能从O??2孔射出。现由静止释放导体棒PQ.其下滑一段距离后开始匀速运动。此后粒子恰好不能从O2孔射出,而能返回后从磁场的AD边射出,假设返回的粒子与入射粒子不会相撞。求:

    (1)在直角三角形ACD内磁场的磁感应强度B。。

    (2)导体棒PQ的质量M。

(3)带电粒子从CD边进入磁场到从AD边射出磁场所用的时间

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13所示在平面直角坐标系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上距原点O为d的P点以速度v0垂直于y轴射入第Ⅰ象限的电场,经x轴射入磁场,已知.不计粒子重力,求:

(1)粒子在磁场中运动的半径,画出带电粒子运动的轨迹。

(2)从粒子射入电场开始,求粒子经过x轴时间的可能值。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC长为2L,处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O处放置一正电荷Q,一个质量为m,电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D时速度为V。

(1)在质点的运动中不发生变化的是(    )

A. 动能

B. 电势能与重力势能之和

C. 动能与重力势能之和

D. 动能、电势能、重力势能三者之和。

       (2)质点的运动是(   )

A. 匀加速运动                             B. 匀减速运动

C. 先匀加速后匀减速的运动          D. 加速度随时间变化的运动。

(3)该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率Vc为多少?沿斜面下滑到C点的加速度ac为多少?

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