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如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、B...

如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′与CC′之间的距离相同.某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为满分5 manfen5.com.求:

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(1)粒子的比荷满分5 manfen5.com

(2)磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;

(3)速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间.

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)若速度小于某一值时粒子不能从BB′离开区域Ⅰ,只能从AA′边离开区域Ⅰ.则无论 粒子速度大小,在区域Ⅰ中运动的时间相同.轨迹如图所示(图中只画了一个粒子的轨迹).粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为φ1=300° 由,解得粒子做圆周运动的周期为 依题意 解得 (2)速度为v0时粒子在区域Ⅰ内的运动时间为,设轨迹所对圆心角为φ2,则,; 解得 φ2=φ1=60° 所以其圆心在BB′上,穿出BB′时速度方向与BB′垂直,其轨迹如图所示,设轨道半径为R,则 解得 故d=Rsin 60°= (3)区域Ⅰ、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动时间均为,穿过中间无磁场区域的时间 则粒子从O1到DD′所用的时间 考点:带电粒子在磁场中的运动.  
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考点分析:
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(3)电容器C极板间的电压U.

 

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A.粒子的速度大小为满分5 manfen5.com

B.粒子的速度大小为满分5 manfen5.com

C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

 

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A. 微粒不可能沿竖直方向上运动

B.微粒可能沿水平方向上运动

C.微粒做匀速运动时的速度v大小为满分5 manfen5.com

D.微粒做匀速运动时的速度v大小为满分5 manfen5.com

 

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B.导体棒中的电流大小为满分5 manfen5.com

C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变小

D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大

 

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