如图所示.水平放置的两块长直平行金属板a.b相距d=0.10m.a.b间的电场强度为E=5.0×105N/C.b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T.方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg.电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子.从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场.刚好从狭缝P处� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(10分)如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×10⁵N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10^-25kg、电荷量为q=1.6×10^-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v₀=1.0×10⁶m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求：

（1）粒子从狭缝P处穿过b板进入匀强磁场的速度大小和方向θ．

（2）P、Q之间的距离L．

（1） θ=30⁰（2）L=5.8cm

解析:（10分）

（1）粒子从a板左端运动到P处，由动能定理得

--------------------(2分)

代入有关数据，解得---------------(1分)

，代入数据得θ=30⁰--------------------- (2分)

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图，由几何关系得

---------------------(1分)，又-------------------(1分)

联立求得--------------(1分) 代入数据解得L=5.8cm--------------(2分)

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（1）若从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。

（2）线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

（满分10分）如图所示，边长为L的正方形线框abcd的匝数为n，ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，线圈与外电阻R构成闭合电路，整个线圈的电阻也为R，现在让线圈以OO′为轴，以角速度ω匀速转动，求：
⑴若从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

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