如圖所示,在y>0的空間中存在著沿y軸正方的勻強(qiáng)電場;在y<0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場。一個帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q,不計重力),從y軸上的p(0,b)點以平行x軸的初速度射入電場,經(jīng)過x軸上的N(2b,0)點。求:

(1)粒子經(jīng)過N點時的速度大小和方向。
(2)已知粒子進(jìn)入磁場后恰好通過坐標(biāo)原點,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從p到O運動的時間。

(1) 方向與x軸正方向成45°角  (2)    

解析試題分析:(1)粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運動,垂直于電場方向:  
沿電場方向:  

在N點速度:      
方向與x軸正方向成45°角  
(2)粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運動,運動軌跡如圖,
由幾何關(guān)系知:
粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律有; 
 ;
可得
粒子在磁場中運動的周期為   
則粒子在磁場中運動時間為:     
    
考點:帶電粒子在組合場中的運動
點評:此題要求首先要分析粒子在各個區(qū)域內(nèi)的運動情況,必要時畫出粒子的運動軌跡圖,了解圖中的幾何關(guān)系.利用粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時的速度的合成與分解,解決電子在電場中運動的相關(guān)問題;利用粒子在勻速圓周運動的半徑和周期公式,結(jié)合洛倫茲力提供向心力可解答粒子在磁場中運動的相關(guān)問題。粒子從磁場邊界以一定的角度射入只有一個邊界的勻強(qiáng)磁場,當(dāng)再次射出磁場時,速度與邊界的夾角與原來的相等。解題時充分利用這個結(jié)論,對解題有非常大的幫助。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在y<0的區(qū)域

內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子(質(zhì)量為m、電量為e)從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動。當(dāng)電子第一次穿越x軸時,恰好到達(dá)C點;當(dāng)電子第二次穿越x軸時,恰好到達(dá)坐標(biāo)原點;當(dāng)電子第三次穿越x軸時,恰好到達(dá)D點。C、D兩點均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點到坐標(biāo)原點的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求

(1)電場強(qiáng)度E的大;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(3)電子從A運動到D經(jīng)歷的時間t

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科目:高中物理 來源:2012屆山東省濟(jì)寧市微山一中高三下學(xué)期4月沖刺理綜物理卷(帶解析) 題型:計算題

(18分)如圖所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間中,存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為V0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點.不計重力.求:

(1)電場強(qiáng)度的大小.
(2)粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

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科目:高中物理 來源:2012年冠縣武訓(xùn)高中高考模擬預(yù)測理綜物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間中,存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向里.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為V0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點.不計重力.求:

(1)電場強(qiáng)度的大小.

(2)粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向.

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

 

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科目:高中物理 來源:2012屆四川省高二下學(xué)期第一次月考物理卷(實驗班) 題型:選計算題

如圖所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間,存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進(jìn)入磁場,并經(jīng)過y軸上y= -2h處的P3點。不計重力。求:

(1)電場強(qiáng)度的大小。

(2)粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向。

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

 

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