（12分）一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進入場強大小為大小為E，方向沿x軸負方向成60°角斜向下的勻強電場中，通過了b點正下方c點，如圖所示，已知 b到O的距離為L，粒子的重力不計，試求：

（1）磁感應(yīng)強度B
（2）圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積；
（3）c點到b點的距離
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子在磁場中受洛侖茲力作用，作勻速圓周運動，設(shè)其半徑為R，O點即進入磁場開始勻速圓周運動，粒子在磁場中的軌跡的圓心C必在x軸上，且b點速度切線x軸交點為b點，而b點不可能是圓心，所以b點在磁場區(qū)之外。過b沿速度方向作延長線，它與y軸相交于d點。
作圓弧過O點與y軸相切，并且與bd相切，切點a即粒子離開磁場區(qū)的地點。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C，如圖所示。
由圖中幾何關(guān)系得：L=3R

勻強磁場中洛倫茲力提供向心力即，得
帶入數(shù)據(jù)得  
（2）要使磁場的區(qū)域有最小面積，則線O應(yīng)為磁場區(qū)域的直徑

由幾何關(guān)系知：
得 
∴勻強磁場的最小面積為：
（3）帶電粒子進入電場后，由于速度方向與電場力方向垂直，故做類平拋運動

設(shè)BC的距離為d，則由運動的合成知識有：   
而
聯(lián)立解得：
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,一帶電粒子沿x軸正方向進入一垂直xoy平面向里的勻強磁場中,不計粒子所受重力,要使粒子沿x軸正向做勻速運動,應(yīng)加的勻強電場的方向是(       )
A．y軸正向
B．y軸負向
C．x軸負向
D．因不知粒子帶電的正負,無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)在科學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置中，AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面。一帶電粒子自O(shè)點以水平初速度正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界時速度為，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點。已知OP間距離為，粒子質(zhì)量為，電量為，粒子自身重力忽略不計。試求：

（1）P、M兩點間的距離;
（2）返回O點時的速度大小;
（3）磁感強度的大小和有界勻強磁場區(qū)域的面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某空間存在著如圖甲所示足夠大沿水平方向的勻強磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動．在A、B一起向左運動的過程中，以下說法正確的是(      )

A．圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時間t變化的關(guān)系
B．圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系
C．圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系
D．圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）中心均開有小孔的金屬板C、D與半徑為d的圓形單匝金屬線圈連接，圓形框內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場邊界，且與C、D板平行。D板右方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的負離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進入磁場區(qū)域Ⅰ，不計離子重力。

（1）判斷圓形線框內(nèi)的磁場方向；
（2）若離子從C板出發(fā)，運動一段時間后又恰能回到C板出發(fā)點，求離子在磁場中運動的總時間；
（3）若改變圓形框內(nèi)的磁感強度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點穿過E邊界離開磁場，求圓形框內(nèi)磁感強度的變化率k是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于干簧管，下列說法正確的是(　 　)
A．干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用
B．干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
D．干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大小；
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻消耗的功率為，求該速度的大小；
(3)在上問中，若，金屬棒中的電流方向到，求磁感應(yīng)強度的大小與方向。(取 ，，)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R
的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計）.求：

（1）在圖中標出當(dāng)棒ab進入磁場后流過電阻R的電流方向;
（2）棒ab在離開磁場右邊界時的速度；
（3）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平放置的平行金屬板之間電壓大小為U，距離為d，其間還有垂直紙面向里的勻強磁場．質(zhì)量為帶電量為+q的帶電粒子，以水平速度v0從平行金屬板的正中間射入并做勻速直線運動，然后又垂直射入場強大小為E2，方向豎直向上的勻強電場，其邊界a、b間的寬為L(該電場豎直方向足夠長)．電場和磁場都有理想邊界，且粒子所受重力不計，求：
（1）勻強磁場對該帶電粒子作用力的大小f；
（2）該帶電粒子在a、b間運動的加速度大小a；
（3）該帶電粒子到達邊界b時的速度大小v．

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