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如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1和R2的圆环区域内,存在辐射状电...

如图(a)所示在以O为圆心内外半径分别为R1R2的圆环区域内存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场内外圆间的电势差U为常量R1R0R23R0一电量为+q质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域不计重力.

(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出求粒子在A点的初速度v0的大小.

(2)若撤去电场如图(b)已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出方向与OA延长线成45°求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间.

(3)在图(b)若粒子从A点进入磁场速度大小为v3方向不确定要使粒子一定能够从外圆射出磁感应强度应小于多少?

 

【解析】:⑴根据动能定理, ,所以 ⑵如图所示,设粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径为R,由几何知识可知,解得:。根据洛仑兹力公式,解得:。 根据公式, , 解得: ⑶考虑临界情况,如图所示 ①,解得: ②,解得: ,综合得:  
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考点分析:
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(多选)如图所示两平行金属板水平放置开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板.在以下方法中能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是(  )

A. 将两板的距离增大一倍同时将磁感应强度增大一倍

B. 将两板的距离减小一半同时将磁感应强度增大一倍

C. 将开关S断开两板间的正对面积减小一半同时将板间磁场的磁感应强度减小一半

D. 将开关S断开两板间的正对面积减小一半同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍

 

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如图所示在直角坐标系xOy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场在第四象限中分布着垂直纸面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为+q的微粒在点A(03)以初速度v0120 m/s平行x轴正方向射入电场区域然后从电场区域进入磁场又从磁场进入电场并且先后只通过x轴上的P(60)Q(80)各一次.已知该微粒的比荷为1×102 C/kg微粒重力不计求:

(1)微粒从AP所经历的时间和加速度的大小;

(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角并画出带电微粒在电场和磁场中由AQ的运动轨迹;

(3)电场强度E和磁感应强度B的大小.

 

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(多选)两个初速度大小相同的同种离子abO点沿垂直磁场方向进入匀强磁场最后打到屏P上.不计重力下列说法正确的有(  )

A. ab均带正电

B. a在磁场中飞行的时间比b的短

C. a在磁场中飞行的路程比b的短

D. aP上的落点与O点的距离比b的近

 

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如图所示x轴的上方(y0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°若粒子的质量为m电量为q求:

(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间.

 

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如图所示在倾角为α的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时欲使导体棒静止在斜面上可将导体棒置于匀强磁场中当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中关于B大小的变化正确的说法是(  )

A. 逐渐增大    B. 逐渐减小

C. 先减小后增大    D. 先增大后减小

 

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