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          （10分）水平放置的平行金屬板M N之間存在豎直向上的勻強電場和垂直于紙面的交變磁場（如圖a所示，垂直紙面向里為正），磁感應(yīng)強度=50T，已知兩板間距離d=0.3m，電場強度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm處的O點，一帶電油滴自由下落，穿過小孔后進入兩板間，若油滴在t=0時刻進入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量 m=10kg，電荷量q=+2×10C（不計空氣阻力。重力加速度取g=10m/s2，取π=3）求：


          （1）油滴在P點的速度；
          （2）N板的長度；
          （3）交變磁場的變化周期。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          (1)1m/s (2) (3)

          試題分析：（1）由機械能守恒定律，得    ①   1分
          解得，1m/s        ②   1分
          （2）進入場區(qū)時，因為：=10-3N ， =10-3N，方向向上。
          所以，重力與電場力平衡，粒子做勻速圓周運動。
          所以，        ③ 1分    解得，R＝0.1m  ④   1分
          油滴要想從N板右端水平飛出，粒子在場內(nèi)做三次1/4圓弧運動。
          所以，N板的長度              ⑤    2分
          解得，        ⑥    1分
          （3）油滴在磁場中運動的周期 （或）⑦   1分
          所以，交變磁場的周期        ⑧   1分
          聯(lián)立解得，       ⑨   1分
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          某探究小組設(shè)計了一個質(zhì)譜儀，其原理如圖所示.一束電量均為，質(zhì)量不同的帶負電的粒子，經(jīng)過電場加速后進入一速度選擇器，從點進入一等腰直角三角形的有界磁場中，又從斜邊射出.速度選擇器中垂直紙面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，豎直向下的勻強電場強度為，有界磁場的磁感應(yīng)強度為，直角邊長為，為斜邊的中點，兩點相距為.求：

          （1）帶電粒子進入有界磁場的速度大小.
          （2）帶電粒子質(zhì)量應(yīng)滿足的條件.
          （3）打在斜邊上Q點的帶電粒子在磁場中運動的時間.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如下圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電的小球（電荷量為＋q、質(zhì)量為m）從電磁復(fù)合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過的電磁復(fù)合場的是（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （18分）真空中有如圖l裝置，水平放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿豎直放置的金屬板C、D的中間線，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（初速不計、重力不計）P進入A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，并恰能從D板下邊緣射出。已知金屬板A、B間電勢差為UAB=+U0，C、D板長度均為L，C、D板間距為。在金屬板C、D下方有如圖l所示的、有上邊界的、范圍足夠大的勻強磁場，該磁場上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象如圖2，圖2中的B0為已知，但其變化周期T未知，忽略偏轉(zhuǎn)電場的邊界效應(yīng)。

          （1）求金屬板C、D間的電勢差UCD；
          （2）求粒子剛進入磁場時的速度；
          （3）已知垂直紙面向里的磁場方向為正方向，該粒子在圖2中t=時刻進入磁場，并在t=T0時刻的速度方向恰好水平，求該粒子從射入磁場到離開磁場的總時間t總。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （15分）如圖所示，在直角坐標系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強磁場：垂直紙面向外的勻強磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強磁場Ⅱ，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點，OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場. 一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標為（-2L，-L）的點以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點射出區(qū)域Ⅰ（粒子的重力忽略不計）

          （1）求第三象限勻強電場場強E的大小；
          （2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小；
          （3）如帶電粒子能再次回到原點O，問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          如圖所示，在平面直角坐標系中，直線與軸成30°角，點的坐標為（，0），在軸與直線之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直于平面向里磁感強度為的勻強磁場．均勻分布的電子束以相同的速度從軸上的區(qū)間垂直于軸和磁場方向射入磁場．己知從軸上點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點，忽略電子間的相互作用，不計電子的重力．

          （1）電子的比荷（）；
          （2）有一電子，經(jīng)過直線MP飛出磁場時，它的速度方向平行于y軸，求該電子在y軸上的何處進入磁場；（3）若在直角坐標系的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿軸正方向大小為的勻強電場，在處垂直于軸放置一平面熒光屏，與軸交點為，求：從O點上方最遠處進入電場的粒子打在熒光屏上的位置。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          分）如圖所示，用長為的絕緣細線懸掛一帶電小球，小球質(zhì)量為m�，F(xiàn)加一水平向右、場強為E的勻強電場，平衡時小球靜止于A點，細線與豎直方向成θ角。

          （1）求小球所帶電荷量的大��；
          （2）若將細線剪斷，小球?qū)⒃跁r間t內(nèi)由A點運動到電場中的P點（圖中未畫出），求A、P兩點間的距離；
          （3）求A、P兩點間電勢差的
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （18分）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、 N正對著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場．D為收集板，板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R，板兩端點的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子經(jīng)S1進入M、N間的電場后，通過S2進入磁場．粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計．

          （1）M、N間的電壓為U時，求粒子進入磁場時速度的大小v；
          （2）若粒子恰好打在收集板D的中點上，求M、N間的電壓值U0；
          （3）當M、N間的電壓不同時，粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同，求
          t的最小值．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （10分）如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：   

          （1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大�。�
          （2）4.0s末力F的瞬時功率。
          

			
          

			
          
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