如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強電場與勻強磁場，變化情況如圖b、c所示，電場強度方向以y軸負方向為正，磁感應(yīng)強度方向以垂直紙面向外為正。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標原點O開始以速度v0沿x軸正方向運動，粒子重力忽略不計，圖b、c中，，B0已知．要使帶電粒子在0～4nt0（n∈N）時間內(nèi)一直在場區(qū)運動，求：

（1） 在給定的坐標上畫出帶電粒子在0~4t0時間內(nèi)的軌跡示意圖，并在圖中標明粒子的運動性質(zhì)；
（2） 在t0時刻粒子速度方向與x軸的夾角；
（3） 右邊界到O的最小距離；
（4） 場區(qū)的最小寬度。
（1）見解析；（2）與x軸成370夾角；（3）；（4）

試題分析：（1）（5分）

評分說明：圖正確1分，運動性質(zhì)每個1分。
（2）粒子做類平拋運動
                             （1分）
又      （1分）
                              （1分）
則t0時刻粒子速度方向與x軸的夾角為37?（1分）
（3）如圖所示：

粒子作類平拋運動的水平位移
                  （1分）
有幾何關(guān)系可知                 （1分）
根據(jù)牛頓第二定律                            （1分）
其中                         （1分）
右邊界到O點的距離最小值為      （1分）
（4）每隔時間4t0，粒子向左平移                         （1分）
4nt0時刻，粒子與O點在x方向相距            （1分）
根據(jù)牛頓第二定律                        （1分）
則左側(cè)場區(qū)邊界離O點的距離為
            （2分）
故在0~4nt0時間內(nèi)，場區(qū)的寬度至少為
               （1分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



磁譜儀是測量能譜的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進入磁感應(yīng)強度為Ｂ的勻強磁場，被限束光欄Ｑ限制在２的小角度內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上。（重力影響不計）
（１）若能量在Ｅ∽Ｅ＋ΔＥ（ΔＥ>0，且ΔＥ<<Ｅ）范圍內(nèi)的粒子均垂直于限束光欄的方向進入磁場。試求這些粒子打在膠片上的范圍Δx1 .
(2)實際上，限束光欄有一定的寬度，粒子將在２角內(nèi)進入磁場。試求能量均為Ｅ的粒子打到感光膠片上的范圍Δx2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,離子產(chǎn)生出來的速度很小,要以看做速度為0,產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后,進入磁感強度為B的一勻強磁場,沿著半圓周運動到達P點,測得P點到入口處S1的距離為L,則 N極板為________極板,此離子荷質(zhì)比=_____________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電荷量不變的微粒在勻強電場和勻強磁場的復合場中受重力、電場力、洛侖磁力（均不為0）作用，可能做的運動是
A．勻變速直線運動B．勻變速曲線運動
C．動能變化的直線運動D．動能不變的曲線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負方向的勻強電場，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，y軸為勻強電場和勻強磁場的理想邊界。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）從x軸上的N點（-L，0）以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點（0，-L/2）進入磁場，若勻強磁場的磁感應(yīng)強度為.求：

（1）勻強電場的電場強度E的大�。�
（2）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去，通過計算判斷粒子離開磁場后到達x軸的位置是在N點的左側(cè)還是右側(cè)？
（3）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去。要使粒子能回到N點，磁感應(yīng)強度應(yīng)改為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩根長直導線豎直平行固定放置，且與水平放置的光滑絕緣桿MN分別交于c、d兩點，點o是cd的中點，桿MN上a、b兩點關(guān)于o點對稱．兩導線均通有大小相等、方向向上的電流，已知長直導線在在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度與電流成正比、與該點到導線的距離成反比．一帶正電的小球穿在桿上，以初速度v0從a點出發(fā)沿桿運動到b點．在a、b、o三點桿對小球的支持力大小分別為Fa、Fb、Fo．下列說法可能正確的是（　�。�
A．Fa＞Fo
B．Fb＞Fa
C．小球一直做勻速直線運動
D．小球先做加速運動后做減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標系的x軸相切于坐標原點O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強電場，電場強度E=1.0×105 N/C。現(xiàn)從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運動的總時間；
（3）若將勻強電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達到x軸的最遠位置與最近位置的橫坐標之差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過靜電分析器，并從P點垂直CF進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場強度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，直角坐標系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標系平面的勻強磁場，在x軸上的A點有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場，射出方向恰垂直于電場的方向，質(zhì)子在電場中經(jīng)過一段時間，運動到x軸的Q點。已知A點與原點O的距離為10cm，Q點與原點O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：

（1）磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場中運動的時間；
（3）電場強度的大小。

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