如圖所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小都為B.折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點,AP=AQ=L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿PQ方向射出,不計微粒的重力.

(1)若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強電場,能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運動到Q點,則場強為多大?

(2)撤去電場,為使微粒從P點射出后,途經(jīng)折線的頂點A而到達Q點,求初速度v應(yīng)滿足什么條件?

(3)求第(2)中微粒從P點到達Q點所用時間的最小值.

(1)v0B ;(2),n=1、2、3、…… (3)

【解析】

試題分析:(1)電場力與洛倫茲力平衡得:qE=qv0B得:E=v0B

(2)根據(jù)運動的對稱性,微粒能從P點到達Q點,應(yīng)滿足

其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長,偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為

設(shè)圓弧的半徑為R,則有2R2=x2,可得:

由①②③式得:,n=1、2、3、……

(3)當n取奇數(shù)時,微粒從P到Q過程中圓心角的總和為

, ,其中n=1、3、5、……

當n取偶數(shù)時,微粒從P到Q過程中圓心角的總和為:

,其中n=2、4、6、

欲使時間最小,取n=1或者2,此時

考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動.

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A.若將帶電粒子在A點時的初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點

B.帶電粒子經(jīng)過B點時的速度一定跟在A點時的速度大小相同

C.此帶電粒子既可以是正電荷,也可以是負電荷

D.若將帶電粒子在A點時的初速度方向改為與L2成60°角斜向右上方,它將不能經(jīng)過B點

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A.若微粒帶正電荷,則A板一定帶正電荷

B.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加

C.微粒從M點運動到N點動能一定增加

D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加

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(1)為了檢測小燈泡以及3根導線,在連接點1、2已接好的情況下,應(yīng)當選用多用電表的 擋。在連接點1、2同時斷開的情況下,應(yīng)當選用多用電表的 擋。

(2)在開關(guān)閉合情況下,若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明__ 可能有故障

(3)將小燈泡拆離電路,寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。

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