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B0=100T.已知兩板間距離d=0.3m，電場強度E=50V/m， M板上有一小孔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，最后落在N板上的Q點如圖b所示.如果油滴的質量m=，帶電量|q|.求
（1）在P點的速度V為多少？
（2）若油滴在t=0時刻進入兩板間，最后恰好垂直向下落在N板上的Q點.試求油滴的電性及交變磁場的變化周期T.（3）Q、O兩點的水平距離.（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）
 
油滴自由下落，進入兩板間電、磁場時的初速為
……①
(2分)
（2）由受力分析可知油滴帶正電(2分)
油滴進入電、磁場后，受力情況如圖所示，
重力 ……②
電場力   ……③(2分)帶電油滴進入兩極板間，受電場力與重力平衡，在磁場力的作用下，它做勻速圓周運動。設圓周半徑為R，若恰好垂直落在N板上的Q點，則
 ……④        ……⑤解得  (2分)

又已知d=0.3m，如圖所示，由幾何關系得d="6R"
∴交變磁場周期 (2分)
（3）設O、Q兩點的水平距離為x，如圖所示，由幾何關系得x="6R=0.3m" (2分)
略
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一金屬框abcd從離磁場區(qū)域上方高h處自由下落，進入與線框平面垂直的勻強磁場中，在進入磁場的過程中，不可能發(fā)生的情況是
A．線框做加速運動，加速度
B．線框做勻速運動
C．線框做減速運動
D．線框會反跳回原處

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在真空中，勻強電場E的方向豎直向下，水平勻強磁場B垂直紙面向里，三個液滴a、b、c帶有等量同種電荷。已知a靜止，油滴b水平向右勻速運動，油滴c水平向左勻速運動。三者質量ma、mb和mc相比較 （     ）
A．ma>mb>mcB．mb>ma>mc
C．mc>ma>mbD．ma=mb=mc

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中軸線，粒子源P可以連續(xù)地產(chǎn)生質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速不計)，粒子在A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間偏轉并均能從此電場中射出．已知金屬板A、B間的電壓UAB=U0，金屬板C、D長度為L，間距d = ．兩板之間的電壓UCD隨時間t變化的圖象如圖乙所示．在金屬板C、D右側有一個垂直紙面向里的勻強磁場分布在圖示的半環(huán)形帶中，該環(huán)形帶的內、外圓心與金屬板C、D的中心O點重合，內圓半徑Rl = ．磁感應強度B0 =．已知粒子在偏轉電場中運動的時間遠小于電場變化的周期(電場變化的周期T未知)，粒子重力不計．
（1）求粒子離開偏轉電場時，在垂直于板面方向偏移的最大距離；
（2）若所有粒子均不能從環(huán)形磁場的右側穿出，求環(huán)形帶磁場的最小寬度；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E，一質量為m，電荷量為-q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出，射出之后，第二次到達x軸時，它與點O的距離為L，求此粒子射出的速度v和運動的總路程s.(重力不計)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一群（不計重力）質量為m，電量為q的帶正電的粒子從左側小孔進入電場強度為E，磁感應強度為B的速度選擇器（方向如圖所示）后，緊接著從右側小孔進入垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度分別為B和2B，從磁場Ⅰ的邊界MN上的a點進入磁場Ⅰ，經(jīng)過時間穿過磁場Ⅰ后進入右邊磁場Ⅱ并按某一路徑再返回到磁場Ⅰ的邊界MN上的某一點b（圖中末畫出），（途中虛線為磁場區(qū)域的分界面）求：
（1）帶電粒子進入磁場時的速度；
（2）中間場區(qū)的寬度d；
（3）粒子從a點到b點所經(jīng)歷的時間tab；
（4）入射點a到出射點b的距離；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（21分）如圖所示，x軸上方存在磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外（圖中未畫出）。x軸下方存在勻強電場，場強大小為E，方向沿與x軸負方向成60°角斜向下。一個質量為m，帶電量為＋e的質子以速度v0從O點沿y軸正方向射入勻強磁場區(qū)域。質子飛出磁場區(qū)域后，從b點處穿過x軸進入勻強電場中，速度方向與x軸正方向成30°，之后通過了b點正下方的c點。不計質子的重力。
（1）畫出質子運動的軌跡，并求出圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑和最小面積；
（2）求出O點到c點的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖15所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導軌，其間距為l，導軌平面與水平面的夾角為θ.整個裝置處在磁感應強度為B，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質量M，垂直于導軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，EF最后又回到BD端.求：

（1）EF棒下滑過程中的最大速度.
（2）EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉化成了內能（金屬棒、導軌的電阻均不計

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

方向如圖所示的勻強電場（場強為E）和勻強磁場（磁感應強度為B）共存的場區(qū)，一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度v0射入場區(qū)，則                   （   ）
   
A．若v0＞E／B，電子沿軌跡Ⅰ運動，出場區(qū)時速度v＞v0
B．若v0＞E／B，電子沿軌跡Ⅱ運動，出場區(qū)時速度v＜v0
C．若v0＜E／B，電子沿軌跡Ⅰ運動，出場區(qū)時速度v＞v0
D．若v0＜E／B，電子沿軌跡Ⅱ運動，出場區(qū)時速度v＜v0

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