（12分）如圖a所示，與水平方向成37°角的直線MN下方有與MN垂直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經(jīng)過后，電荷以v0=1．5×l04m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻）。求：

（1）勻強電場的電場強度E;
（2）圖b中時刻電荷與第一次通過MN的位置相距多遠；  （3）如果電荷第一次通過MN的位置到N點的距離d=68cm，在N點上方且垂直MN放置足夠大的擋板．求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

（1）（2）0.04m  (3)

解析試題分析：(1)帶電粒子在勻強電場中只受到電場力的作用，
粒子釋放后是初速度0的勻變速直線運動，所以
聯(lián)立得
（2）粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動得
帶入數(shù)據(jù)計算磁場方向向外時，半徑，周期
磁場方向垂直平面向內(nèi)時半徑，周期
粒子從開始進入磁場經(jīng)過半個周期的勻速勻速圓周運動沿MN方向向右偏移離開磁場進入電場開始勻減速，根據(jù)對稱性仍經(jīng)過后減速到0在經(jīng)過后勻加速進入磁場，與第一次進入磁場的速度相同，此時，磁場剛好反向，粒子開始運動半個周期即沿MN方向向左偏移進入電場，仍經(jīng)過后減速到0在經(jīng)過后勻加速進入磁場，與第一次進入磁場的速度相同此刻，此后與之前相同開始循環(huán)，運動軌跡圖如下

時刻電荷與第一次通過MN的位置 距離
(3)從粒子第一次通過MN開始計時，粒子即為周期性運動，運動周期
每一個周期沿MN向N偏轉(zhuǎn)的距離為
那么
即經(jīng)過15個周期進入磁場時距離N點還有0.08m.
最后即運動不夠半個圓周，運動軌跡如下圖

據(jù)圖判斷
解得，所以最后的運動時間
那么從從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間
考點：帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

航天飛機中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個物體(       ) 

A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)
C．受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)
D．對支持它的物體的壓力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(13分) 如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為d，b、c兩點間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿，其質(zhì)量為m、有效電阻值為r，桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直�，F(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿，使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動，上升了H高度，這一過程中bc間電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為Q，g為重力加速度，不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求：

⑴導(dǎo)體桿上升到H過程中通過桿的電量；
⑵導(dǎo)體桿上升到H時所受拉力F的大小；
⑶導(dǎo)體桿上升到H過程中拉力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，在坐標系的第一、四象限存在一寬度為a、垂直紙面向外的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B；在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強電場。一個粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P（，）時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動到Q點時，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求：
⑴勻強電場的電場強度；
⑵PQ的長度；
⑶若僅將電場方向沿順時針方向轉(zhuǎn)動60º角，粒子源仍在PQ間移動并釋放粒子，試判斷這些粒子第一次從哪個邊界射出磁場并確定射出點的縱坐標范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，直角坐標系xoy的第一象限內(nèi)有場強為E方向沿x軸負向的勻強電場，第二象限內(nèi)有方向沿y軸負向的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標平面的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計重力)，從P()點由靜止開始運動， 通過第二象限后經(jīng)點再進入y≤0區(qū)域，并恰好經(jīng)過坐標原點O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強電場的場強．
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B．
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分) 如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場，電場強度為E； 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電粒子（不計重力）從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強磁場中。

求：（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑；
（2）O、M間的距離；
（3）粒子從第一次進入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t3。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2=5T的勻強磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點，測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：

（1）小球剛進入磁場B1時的加速度大小a；
（2）絕緣管的長度L；
（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為帶電平行板電容器．電容為c．板長為L，兩板間距離d，在PQ板的下方有垂直紙面向里的勻強磁場．一個電荷量為、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度從上板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間．結(jié)果粒子恰好從下板右邊緣飛進磁場，然后又恰好從下板的左邊緣飛進電場．不計粒子重力．試求：

（1）板間勻強電場向什么方向?帶電粒子帶何種電荷?
（2）求出電容器的帶電量Q
（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；
（4）粒子再次從電場中飛出時的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，在坐標系中，軸左側(cè)有沿軸正向的勻強電場，場強大小為E；軸右側(cè)有如圖乙所示，大小和方向周期性變化的勻強磁場，磁感強度大小B0已知.磁場方向垂直紙面向里為正.時刻，從軸上的p點無初速釋放一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電量為q（粒子重力不計），粒子第一次在電場中運動時間與第一次在磁場中運動的時間相等.求

（1）P點到O點的距離；
（2）粒子經(jīng)一個周期沿y軸發(fā)生的位移；
（3）粒子能否再次經(jīng)過O點，若不能說明理由.若能，求粒子再次經(jīng)過O點的時刻；
（4）粒子第4n（n=1、2、3 ）次經(jīng)過y軸時的縱坐標.

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