如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10 N/C;在x<0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。一带负

如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10 N/C;在x<0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。一带负

题型:不详难度:来源:
如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10 N/C;在x<0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。一带负电的粒子(比荷q/m=160 C/kg),在x=0.06 m处的D点以v0=8 m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。求:

(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离。
(2)带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向;
(3)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
答案
(1)沿y轴方向的位移y=v0t1=m (2)v==16m/s,即=60°
(3)运动时间
解析

试题分析:(1)粒子在第一象限做类平抛运动,如图所示,

加速度a==1600m/s2,运动时间t1=,沿y轴方向的位移y=v0t1=m
(2)粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度vx=at1=8m/s,v==16m/s,
因此tan,即=60°
(3)粒子在第二象限以O1为圆心做匀速圆周运动,圆弧所对的圆心角为2=120°,运动时间t2=T=
点评:本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式,难度适中.
举一反三
如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用。求:

(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;
(3)从剪断细线开始经过时间t=0.20s,求这段时间内小球电势能的变化量。
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目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机。右图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性),喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集电荷,两板间形成一定的电压,A、B两板相当于电源的正负极,闭合开关S后,电阻R上有电流通过。下列说法正确的是(   )

A.A板为正极,通过电阻R的电流从上到下
B.A板为正极,通过电阻R的电流从下到上
C.B板为正极,通过电阻R的电流从上到下
D.B板为正极,通过电阻R的电流从下到上
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一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带_______,旋转方向为_______.若已知圆半径为r,电场强度为E,磁感应强度为B,则线速度为_______.
 
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如图所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度为B,电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径r为
A.B.
C.D.

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如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:

(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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