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在xoy平面内,x轴的上方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,x轴的下方有...

在xoy平面内,x轴的上方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,x轴的下方有匀强电场,电场强度为E,方向与y轴的正方向相反.今有电量为-q、质量为m的粒子(不计重力),从坐标原点沿y轴的正方向射出,射出以后,第三次到达x轴时(出发点O不包括在这三次内),它与O点的距离为L,问:
(1)粒子射出时的速度多大?
(2)粒子运动的总路程为多少?

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(1)粒子在磁场中做圆周运动,转动半周后到达电场先减速再反向加速,以大小不变的速度反向进入磁场,再次偏转;由题意可知半径大小,由洛仑兹力充当向心力可求得粒子的速度; (2)粒子的总路程包括电场中的路程和磁场中的路程,求出两场中的过程即可求出总路程. 【解析】 (1)由题意知第3次经过x轴的运动如图所示:L=4R 设粒子初速度为v,则有:qvB=m 可得:v=; (2)设粒子进入电场作减速运动的最大路程为L′,加速度为a,则有: v2=2aL′ qE=ma 则电场中的路程:L′= 粒子运动的总路程:s=2πR+2L'=+ 答:(1)粒子射出的速度为; (2)粒子的总路程为+.
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考点分析:
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A.量程为0-3A,内阻约为0.025Ω的电流表1只;
B.量程为0-0.6A,内阻约为0.2Ω的电流表1只;
C.量程为0-100mA,内阻约为5Ω的电流表1只;
D.量程为0-3V,内阻约为10kΩ的电压表1只;
E.量程为0-15V,内阻约为50kΩ的电压表1只;
F.额定电流为1A,阻值为0-5Ω的滑动变阻器1只.
(1)要正确完成这个实验,电流表应选______,电压表应选______(选填相应器材的代号)
(2)在线框内画出实验的电路原理图.

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A.保持U1及P的位置不变,S由a拨到b时,I1将增大
B.保持U1及P的位置不变,S由b拨到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,S拨到a处,使P上滑,I1将增大
D.保持P的位置不变,S拨到a处,若U1增大,I1将增大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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