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如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g.上述dE0mvg为已知量.

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小.

(2)求电场变化的周期T.

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值.


 解析:(1)微粒做直线运动,则mgqE0qvB

微粒做圆周运动,则mgqE0

联立①、②得q

B

(2)设微粒从N1运动到Q的时间为t1,做圆周运动的周期为t2,则vt1

qvBm

Rvt2

联立③④⑤⑥⑦得t1t2

电场变化的周期Tt1t2

(3)若微粒能完成题述的运动过程,要求d≥2R

联立③④⑥得R

设在N1Q段直线运动的最短时间为t1 min,由⑤⑩⑪得t1 min

t2不变,T的最小值Tmint1 mint2.

答案:(1)q B (2) (3)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学为测定电子元件的电阻,做如下测量:

(1) 用多用表粗测该元件的电阻,选用“X10”倍率的电阻挡后,应先__________________,再进行测量,之后多用表的示数如图(a)所示,测得该元件电阻为_______________Ω.

                                                    

                            (a)                                     (b)

 (2) 为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值,实验室提供了如下器材:

A.电流表A1(量程50 mA、内阻r1= 10 Ω)   B.电流表A2 (量程200 mA、内阻r2约为2 Ω)

C.定值电阻R0 = 30Ω                    D.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)

E.电源E(电动势约为4 V)                 F.开关S、导线若干

该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图(b)所示,N处的电流表应选用____(填器材选项前相应的英文字母).开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于____ (选填“a”或者“b”).若M、N电表的读数分别为IM、IN,则Rx的计算式为Rx=________.(用题中字母表示)

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如图所示,一个带电量为的油滴,从O点以速度射入匀强电场中,的方向与电场方向成角.已知油滴的质量为,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为.求:

(1)最高点的位置可能在O点上方的哪一侧?

(2)最高点处(设为N)与O点的电势差.

(3)电场强度.

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如图所示,带电量分别为4q和-q的小球AB固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上套一带电小环C,带电体ABC均可视为点电荷。求小环C的平衡位置。

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如图所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场.不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是

A. 只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点

B. 粒子磁场中运动所经历的时间一定为5πm/3qB

C. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πm/qB

D. 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为πm/6qB

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向.磁场中有AB两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上.物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块AB由静止开始做加速度相同的运动.在物块AB一起运动的过程中,图乙反映的可能是   

A. 物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系

B. 物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系

C. 物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系

D. 物块B对地面压力大小随时间t变化的关系

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g.上述dE0mvg为已知量.

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小.

(2)求电场变化的周期T.

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值.

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一个不带电的枕形绝缘导体,移到带正电的带电体C的附近,如图所示,达到静电平衡时,则(     )

A.A端带正电,B端带负电,A端比B端电势高

B.A端带负电,B端带正电,A端比B端电势低

C.A端带正电,B端带负电,A端与B端电势相等

D.A端带负电,B端带正电,A端与B端电势相等

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下列说法不正确是(     )                                                                             

    A.  一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零

    B.  并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻

    C.  并联电路任一支路电阻增大(其它支路不变) 总电阻也增大

    D.  并联电路任一支路电阻增大(其它支路不变) 总电阻一定减少

                                                                                                                                 

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