如圖，在寬度分別為l1和l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域中分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入電場，最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點到PQ的距離為d。不計重力，求電場強度與磁感應強度大小之比以及粒子在磁場與電場中運動時間之比。
解：粒子在磁場中做勻速圓周運動（如圖）。由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直，圓心O應在分界線上，OP長度即為粒子運動的圓弧的半徑R。由幾何關系得
R2=l12+(R－d)2 ①
設粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得
  ②
設P'為虛線與分界線的交點，∠POP'=α，則粒子在磁場中的運動時間為
  ③
式中  ④
粒子進入電場后做類平拋運動，其初速度為v，方向垂直于電場。設粒子加速度大小為a，由牛頓第二定律得
qE=ma ⑤
由運動學公式有
 ⑥
l2=vt2 ⑦
式中t2是粒子在電場中運動的時間
由①②⑤⑥⑦式得  ⑧
由①③④⑦式得  ⑨
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩個有界勻強磁場的方向均垂直于紙面，寬度分別為L和2L，磁感應強度大小B1=B2，但方向相反；有一邊長為L的正方形導線框，在外力F作用下勻速通過整個磁場，如圖所示．設感應電流逆時針方向為正向，F(xiàn)為拉動線圈的外力，從線圈剛進入B1的磁場開始計位移，線圈中感應電流i與外力F隨位移x的變化情況如選項中所示，其中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應強度均為B，寬度分別為L和2L．有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)A表示線框受到的安培力，PQ表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖象中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平金屬導軌MN、PQ固定于同一豎直平面上，高度差為3L，左端與水平放置的平行極板相連接，長方形區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ存在垂直導軌平面的勻強磁場，兩磁場區(qū)域的寬度分別為L、2L，Ⅱ區(qū)磁感應強度大小是Ⅰ區(qū)的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態(tài)，緊貼導軌勻速滑行，且與導軌接觸良好. 當CD桿以2v0的速度水平向右進入Ⅰ區(qū)的磁場時，兩極板中有一質(zhì)量為m的帶電油滴恰能平衡. 現(xiàn)讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個磁場區(qū)域，桿剛進入Ⅰ區(qū)的磁場時，釋放油滴，如果只考慮CD桿在兩磁場區(qū)的過程，設油滴不會落到極板上，重力加速度為g. 求全過程：

①油滴能達到的最大速度vm；②電場力對油滴做的功W.

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年山東省泰安市高三上學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應強度大小均為B，寬度分別為L和2L。有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應電流，F(xiàn)表示外力，表示線框受到的安培力，P表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖像中正確的是

 

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年上海市虹口區(qū)高考一模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

兩個有界勻強磁場方向均垂直紙面，但方向相反，磁感應強度均為B，寬度分別為L和2L。有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下，向右勻速通過整個磁場，如圖所示，用i表示電路中的感應電流，F(xiàn)表示外力，F(xiàn)A表示線框受到的安培力，PQ表示線圈中的熱功率，并以逆時針方向為感應電流正方向，向右為力的正方向，線圈在圖示位置為位移起點，則下列圖像中正確的是                            （      ）

A.                  B.              C.              D.

 

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