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如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子从P点开始在到第二次在磁场中经过x轴时,在电场和磁场中运动的时间说法正确的有
A.在电场中运动时间为
B.在磁场中运动时间为
C.在磁场中运动时间为
D.运动总时间为
ABD
粒子恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,有,沿电场线方向做初速度为零的匀加速运动,有,则在电场运动的时间为,A正确;粒子进入第I象限的速度为,由几何关系可求出在I象限做圆周运动的半径为,根据半径公式,有,周期公式,可得,粒子在第I象限转过的角度为135°,在第Ⅳ象限逆时针运动,到达x轴运动了半个周期,故在磁场中运动的时间为,B正确;在磁场中运动时间为,C错误、D正确。
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,质量为m,带电量为q(q>0)的粒子(重力不计),从离坐标原点为1.5a的 y轴上的P点,以速度大小为v0,方向与y轴正方向成θ=30°射入xoy坐标的第一象限,经过一个在第一象限内,边界形状为等腰梯形方向与xoy坐标面垂直匀强磁场区域,然后沿-x方向经过坐标原点0,进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,其运动轨迹为虚线所示,该电场强度为E,方向沿-y轴方向,磁感应强度为B,方向垂直坐标面向外。

(1)画出最小的等腰梯形所处的位置和粒子运动轨迹,并求出此时的磁感应强度;
(2)粒子过坐标原点0后的运动可分解为x方向和y方向两分运动组成,已知y方向分运动为简谐运动;求粒子离x轴最远距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里,在 y =" r" 的虚线上方足够大的范围内,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E,现在有一质子从 O 点沿与 x 轴正方向斜向下成 30o方向(如图中所示)射入磁场,经过一段时间后由M点(图中没有标出)穿过y轴。已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r,质子的电荷量为 e,质量为 m,不计重力及其它阻力。求:

(1)质子运动的初速度大小;
(2)M点的坐标;
(3)质子由O点运动到M点所用时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内,整个导轨平滑连接,b2b3、c2c3位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零),其间有一边界为b2b3c3c2、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好,其质量为m、电阻为。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v0滑下,通过磁场区域后,再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零,此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中,每个灯泡产生的热量为Q,重力加速度为g,除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求:
(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能;
(2)金属杆初始位置的高度;
(3)金属杆第一次刚进入磁场区域时加速度的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

坐标原点O处有一放射源,它向xOy平面内的x轴下方各个方向发射速度大小都是v0的粒子,粒子的质量为m、电量为q;在0<y<d的区域内分布有指向y 轴正方向的匀强电场,在y≥d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度B=,ab为一块很大的平面感光板,在磁场内平行于x轴放置,如图所示。测得进入磁场的a粒子的速率均为2v0,观察发现此时恰好无粒子打到ab板上。(粒子的重力忽略不计)
(1)求电场强度的大小;
(2)求感光板到x轴的距离;
(3)磁感应强度为多大时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列有关电磁学知识的几句说法,正确的是
A.最先提出画电场线来形象直观表示电场的物理学家是法拉第
B.同一电荷位于同一电场中电势高处其电势能大,电势低处其电势能小
C.磁场中某点磁感强度的方向就是正电荷在该点所受洛伦兹力的方向
D.磁通量的国际单位是韦伯

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场,方向垂直纸面水平向外,电场在图中没有标出。一带电小球从a 点射入场区,并在竖直面内沿直线运动至b点,则小球
A.一定带正电
B.受到电场力的方向一定水平向右
C.从a到b过程,克服电场力做功
D.从a到b过程中可能做匀加速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间,圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计,在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点,在p点有一质量为m,电量为q的带正电的小球,现给小球一初速度V0,使小球在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,则有关下列说法正确的是
A.小球通过P点时对轨道一定有压力
B.小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率
C.从P到Q点的过程中,小球的机械能一定增加
D.若mg> qE,要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面,速度V0应满足的关系是:

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水平面上两根足够长的不光滑金属导轨固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻不计,磁感应强度方B的匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变恒定拉力F大小时,相对应的匀速运动速度υ大小也会变化,F与υ的关系如图所示.F0、υ0为已知量.求:
小题1:金属杆与导轨间的滑动摩擦力f==?
小题2:当恒定外力为2F0时,杆最终做匀速运动的速度大小?

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