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如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,右边是一个电场...

如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度 v沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达Q点时的动能EkQ

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(1)粒子在磁场中做的是匀速圆周运动,在电场中粒子做的是类平抛运动,根据粒子的运动的轨迹可以求得粒子的运动的时间,粒子在竖直方向上做的是匀加速直线运动,根据粒子匀加速运动的位移可以求得匀强电场的场强的大小; (2)整个过程中只有电场力做功,根据动能定理可以求得粒子的到达Q点的动能的大小. 【解析】 (1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧 (O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心):∠PO1C=120° 设粒子在磁场中圆周运动的半径为r, qvB=m 解得:r= r+rcos 60°=OC=x    所以 OC=x= 粒子在电场中类平抛运动  OQ=2x=3r 所以t= 粒子在电场中类平抛运动 x=at2= 2x=vt 解得:E= (2)由动能定理EKQ-=qEx     解得粒子到达Q点时的动能为EKQ=mv2 答:(1)电场强度E的大小为; (2)粒子到达Q点时的动能EkQ为mv2.
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考点分析:
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如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω.线圈与电阻R构成闭合回路,电阻的阻值R=4.0Ω.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求:
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A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电动势为2nBl2ω
C.穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D.线圈ad边所受安培力的大小为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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