（15分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強(qiáng)磁場：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點(diǎn)，OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場. 一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標(biāo)為（-2L，-L）的點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ（粒子的重力忽略不計）

（1）求第三象限勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；
（2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時間間隔為多少？
（1）      （2）         （3）

試題分析：（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動：粒子沿x軸正方向的位移：      ① 
粒子沿電場方向的位移：               ②
聯(lián)立①②式得：       ③
（2）設(shè)到原點(diǎn)時帶電粒子的豎直分速度為:
  把③式代入得：
則合速度：    方向與軸正向成角          (1分)
粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動，由幾何知識可得：          （1分）
由洛倫茲力充當(dāng)向心力：          （1分），
可解得：     （1分）
（3）運(yùn)動軌跡如圖，在區(qū)域Ⅱ做勻速圓周的半徑為：       （1分）

         (1分) 
運(yùn)動時間：             （1分），
                （1分），
       （1分）
          （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，真空中有以(r,0)為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y＝r的實(shí)線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計重力及阻力的作用，求：

（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大小。
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時間。
（3）速度方向與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分） 如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2×10－3 T；磁場右邊是寬度L＝0.2 m、場強(qiáng)E＝40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10－19 C，質(zhì)量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出．（不計重力）求：

（1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡；
（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
（3）帶電粒子飛出電場時的動能Ek.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的方向是(　　)
A．沿豎直方向向下 B．沿豎直方向向上
C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分) 如圖，左邊矩形區(qū)域內(nèi)，有場強(qiáng)為E0的豎直向下的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電荷量為q、質(zhì)量不同的帶正電的粒子(不計重力)，沿圖中左側(cè)的水平中線射入，并水平穿過該區(qū)域，再垂直射入右邊磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域磁場邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外，左右寬為a，上下足夠長。

（1）求帶電粒子速度的大小v；
（2）如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進(jìn)入后又返回到AA/邊界，則帶電粒子的質(zhì)量在什么范圍？
（3）如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場區(qū)域（該點(diǎn)未畫出），則該帶點(diǎn)粒子的質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）水平放置的平行金屬板M N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面的交變磁場（如圖a所示，垂直紙面向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度=50T，已知兩板間距離d=0.3m，電場強(qiáng)度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm處的O點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過小孔后進(jìn)入兩板間，若油滴在t=0時刻進(jìn)入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量 m=10kg，電荷量q=+2×10C（不計空氣阻力。重力加速度取g=10m/s2，取π=3）求：


（1）油滴在P點(diǎn)的速度；
（2）N板的長度；
（3）交變磁場的變化周期。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計粒子重力。下列說法正確的是

A．極板M比極板N電勢高
B．加速電場的電壓U=ER
C．直徑PQ
D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，在坐標(biāo)系中，軸左側(cè)有沿軸正向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)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(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)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(diǎn)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(yùn)動時間與第一次在磁場中運(yùn)動的時間相等.求

（1）P點(diǎn)到O點(diǎn)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(diǎn)，若不能說明理由.若能，求粒子再次經(jīng)過O點(diǎn)的時刻；
（4）粒子第4n（n=1、2、3 ）次經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo).

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，在內(nèi)筒上均勻分布著平行于軸線的標(biāo)號1-8的八個狹縫，內(nèi)筒內(nèi)半徑為R，在內(nèi)筒之內(nèi)有平行于軸線向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩極間加恒定電壓，使筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向里的電場。不計粒子重力，整個裝置在真空中，粒子碰到電極時會被電極吸收。

(1)一質(zhì)量為m1，帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點(diǎn)由靜止出發(fā)，進(jìn)入磁場后到達(dá)的第一個狹縫是3號縫，求兩電極間加的電壓U是多少?
(2)另一個粒子質(zhì)量為m2，帶電量為+q2，也從S點(diǎn)由靜止出發(fā)，該粒子經(jīng)過一段時間后恰好又回到S點(diǎn)，求該粒子在磁場中運(yùn)動多少時間第一次回到S點(diǎn)。

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