如圖所示,勻強磁場分布在0≤x≤2L且以直線PQ為下邊界的區(qū)域內,∠OPQ=30o。y≤0的區(qū)域內存在著沿y軸正向的勻強電場。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計粒子重力)從電場中一點M(-L,-)以初速度v0沿x軸正方向射出后,恰好經過坐標原點O進入第I象限,最后剛好不能從磁場的右邊界飛出。求:

(1)勻強電場的電場強度的大小E;

(2)勻強磁場的磁感應強度的大小B;

(3)粒子從M點出發(fā)到離開磁場過程中所用的時間。

解:(1)粒子在電場中運動有:L = v0t    (1分)=     (1分)

qE=ma           (1分)      解得:E=           (2分)

(2)在O點:vy=at= (1分)      v=   (1分)

與x軸正方向的夾角為30 o           (1分)

進入磁場后,有:(L+2r)= r +    (2分)得:r =L

qvB=m    (1分)  解得:B=      (2分)

(3)電場中時間t1=           (1分)

勻速運動時間t2==           (1分)

在磁場中運動時間t3==           (2分)

總時間t= t1+ t2+ t3= + +=           (2分)

練習冊系列答案
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如圖所示的勻強磁場中,有一直導線ab在一個導體框架上向左運動,那么ab導線中感應電流方向(有感應電流)及ab導線所受安培力方向分別是(  )

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(2)設時間t=0時線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;

(3)當ωt=30°時,穿過線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時值;

(4)線圈從圖示位置轉過的過程中,感應電動勢的平均值。

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(11分)(2009·北京模擬)在坐標系xOy中,有三個靠在一起的等大的圓形區(qū)域,分別存在著方向如圖所示的勻強磁場,磁感應強度大小都為B=0.10T,磁場區(qū)域半徑r=m,三個圓心A、B、C構成一個等邊三角形,B、C點都在x軸上,且y軸與圓形區(qū)域C相切,圓形區(qū)域A內磁場垂直紙面向里,圓形區(qū)域B、C內磁場垂直紙面向外.在直角坐標系的第Ⅰ、Ⅳ象限內分布著場強E=1.0×105N/C的豎直方向的勻強電場,現(xiàn)有質量m=3.2×10-26kg,帶電荷量q=-1.6×10-19C的某種負離子,從圓形磁場區(qū)域A的左側邊緣以水平速度v=106m/s沿正對圓心A的方向垂直磁場射入,求:

(1)該離子通過磁場區(qū)域所用的時間.

(2)離子離開磁場區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移為多大?(側移指垂直初速度方向上移動的距離)

(3)若在勻強電場區(qū)域內豎直放置一擋板MN,欲使離子打到擋板MN上的偏離最初入射方向的側移為零,則擋板MN應放在何處?勻強電場的方向如何?

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年福建省晉江市養(yǎng)正中學高二上學期期中物理文試卷(帶解析) 題型:計算題

( 10分)把一根長l = 10cm的導線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強磁場中,

(1)當導線中通以I1 = 2A的電流時,導線受到的安培力大小為 1.0×10-7N,則該磁場的磁感應強度為多少?
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