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高中物理
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计算题
1.
(2024高三下·长沙)
微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示,宽度为
L
的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为
B
的匀强磁场,宽度为
L
的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为
m
、电荷量为
的带电粒子,以初速度
从区域Ⅰ左边界上
O
点水平向右垂直射入磁场,从区域Ⅰ右边界上的
P
点(图中未画出)进入区域Ⅱ,最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。
(1) 求区域Ⅱ匀强电场强度
E
的大小;
(2) 若仅调整区域Ⅱ的宽度,使粒子从与
P
点等高的
Q
点(图中未画出)离开区域Ⅱ,求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间;
(3) 若在区域Ⅱ再加一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为
B
的匀强磁场,调整区域Ⅱ的宽度,使粒子仍能从区域Ⅱ右边界水平射出,求该情况下区域Ⅱ的宽度。
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