如图所示的空间分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104 V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0 T、B2=4.0 T.三个区域宽度分别为d1=5 m、d2=d3=6.25 m,一质量m=1.0×10-8 kg、电荷量q=1.6×10-6 C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:
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(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.
(1)4.0×103 m/s (2)1.6×10-3 s (3)60°
【解析】(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,由动能定理有qEd1=
mv2-0
解得v=4.0×103 m/s
(2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r,则
qvB1=![]()
解得r=12.5 m
设在Ⅱ区域内圆周运动的圆心角为θ,则sin θ=![]()
解得θ=30°
粒子在Ⅱ区域运动周期T=![]()
粒子在Ⅱ区域运动时间t=
T
解得t=
s=1.6×10-3 s
(3)设粒子在Ⅲ区域做圆周运动轨道半径为R,则
qvB2=
解得R=6.25 m
粒子运动轨迹如答图所示,由几何关系可知△MO2P为等边三角形,
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粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=60°.
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年度河北衡水市普通高中高三教学质量监测物理卷 题型:计算题
如图所示的空间分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,各边界面相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度
,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅳ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为
,Ⅲ区域内无电磁场。四个区域宽度分别为
.一质量
、电荷量
的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.
求:
【小题1】粒子离开I区域时的速度大小v;
【小题2】粒子在Ⅲ区域内运动时间t;
【小题3】(此问省示范高中学生必做,其他学校学生不做)粒子离开区域Ⅳ时速度与磁场边界面的夹角α.![]()
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科目:高中物理 来源:河北省衡水市2011-2012学年高三物理上学期期末质量检测 题型:选择题
(16分)如图所示的空间分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,各边界面相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度
,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅳ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为
,Ⅲ区域内无电磁场。四个区域宽度分别为
.一质量
、电荷量
的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.
求:
(1)粒子离开I区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅲ区域内运动时间t;
(3)(此问省示范高中学生必做,其他学校学生不做)粒子离开区域Ⅳ时速度与磁场边界面的夹角α.
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科目:高中物理 来源:2012届度河北衡水市高三教学质量监测物理卷 题型:计算题
如图所示的空间分布I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域,各边界面相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度
,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅳ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为
,Ⅲ区域内无电磁场。四个区域宽度分别为
.一质量
、电荷量
的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.
求:
1.粒子离开I区域时的速度大小v;
2.粒子在Ⅲ区域内运动时间t;
3.(此问省示范高中学生必做,其他学校学生不做)粒子离开区域Ⅳ时速度与磁场边界面的夹角α.
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