（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)

解析試題分析：（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
考點：考查了帶電粒子在復合場中的運動，做此類型的題目，受力分析是關鍵，然后根據(jù)受力分析判斷粒子的運動性質(zhì)，結(jié)合能量守恒定律以及牛頓定律分析解題

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖，勻強磁場的磁感應強度方向豎直向上，一傾角為α的光滑斜面上靜止一根長為L、重力為G、通有電流I的金屬棒。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度大��；
（2）導體棒對斜面的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L＝1m，導軌平面與水平面夾角α＝30°，導軌電阻不計。磁感應強度為B1＝2T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L＝1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1＝2kg、電阻為R1＝1Ω。兩金屬導軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d＝0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關S并將金屬棒由靜止釋放，取g=10m/s2，求：

（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？
（2）當金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功率P為多少？
（3）當金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2＝3T，在下板的右端且非�？拷掳宓奈恢锰幱幸毁|(zhì)量為m2＝3×10－4kg、所帶電荷量為q＝-1×10－4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點。要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）  如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強電場，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應強度大小相等，方向如圖所示．現(xiàn)有一個帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點，以垂直于X軸的初速度進入勻強電場，恰好經(jīng)過y軸上的Q點且與y軸成450角射出電場，再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于X軸進入下面的磁場．已知OP之間的距離為d（不計粒子的重力）求：

（1）Q點的坐標；
（2）帶電粒子自進入電場至在磁場中第二次經(jīng)過X軸的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入．已知兩極間距為d，磁感應強度為B，這時粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域．今將磁感應強度增大到某值，則粒子將落到極板上．已知粒子重力不計，則粒子落到極板上時的動能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)一勻強磁場分布在以O為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，方向與紙面垂直，如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量q的帶正電的質(zhì)點，經(jīng)電場加速后，以速度v沿半徑MO方向進入磁場，沿圓弧運動到N點，然后離開磁場，∠MON=120º，質(zhì)點所受重力不計，求：

(1)判斷磁場的方向；
(2)該勻強磁場的磁感應強度B；
(3)帶電質(zhì)點在磁場中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，水平向左的勻強電場中，用長為l的絕緣輕質(zhì)細繩懸掛一小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為＋q，將小球拉至豎直位置最低位置A點處無初速釋放，小球?qū)⑾蜃髷[動，細線向左偏離豎直方向的最大角度θ＝74°。

⑴求電場強度的大小E；
⑵求小球向左擺動的過程中，對細線拉力的最大值；
⑶若從A點處釋放小球時，給小球一個水平向左的初速度v0，則為保證小球在運動過程中，細線不會松弛，v0的大小應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，豎直平面內(nèi)邊長為a的正方形ABCD是磁場的分界線，在正方形的四周及正方形區(qū)域內(nèi)存在方向相反、磁感應強度的大小均為B的與豎直平面垂直的勻強磁場，M、N分別是邊AD、BC的中點。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M點沿MN方向射出，帶電粒子的重力不計。

（1）若在正方形區(qū)域內(nèi)加一與磁場方向垂直的勻強電場，恰能使以初速度v0射出的帶電粒子沿MN直線運動到N點，求所加電場的電場強度的大小和方向。
（2）為使帶電粒子從M點射出后，在正方形區(qū)域內(nèi)運動到達B點，則初速度v0應滿足什么條件?
（3）試求帶電粒子從M點到達N點所用時間的最小值，并求出此條件下粒子第一次回到M點的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導軌，置于磁感應強度為B，方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導軌接觸良好、有效阻值為R的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導軌電阻)

A．通過電阻R的電流方向為P→R→M
B．a(chǎn)、b兩點間的電壓為BLv
C．a(chǎn)端電勢比b端高
D．外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

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