如圖所示，在X＞0，Y＞0的空間中存在兩個以水平面MN為界，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反的勻強磁場．一根上端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，長為L，其底部有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子．在水平外力作用下，保持細管始終平行于Y軸，沿X方向以速度v0勻速向右運動，且B=
mv0
2qL
，不計粒子的重力．求：
（1）細管剛進入磁場時，粒子運動的加速度大小、方向；
（2）維持細管始終平行于Y軸向右勻速運動的過程中，水平外力所做的功；
（3）粒子第一次到達運動軌跡最高點的位置坐標．
精英家教網(wǎng)
（1）以粒子為研究對象，粒子剛進入磁場f1=qv0B    a1=
qv0B
m
=
v02
2L
     沿+Y方向   
    （2）粒子離開玻璃管前，在管中豎直方向做勻加速直線運動，水平方向做勻速運動，設(shè)粒子在管中豎直方向做加速運動的加速度a，粒子運動到管口時，粒子在豎直方向的分速為v1，則
在豎直方向  a=a1 v12=2aL
可解得      v1=v0
粒子離開玻璃管口時的速度 v′=
v2+
v21
=
2
v0m/s
速度方向與MN成45°角
外力所做的功，
有功能關(guān)系         WF=△Ek △EK=
1
2
m
v20

可得         WF=
1
2
m
v20

（3）粒子離開管口后，在磁場中做勻速圓周運動
在磁場中        qv′B=m
v′2
r
      r=
mv′
qB
=2
2
L
粒子在管中運動的時間t =
L
v1
2
=
2L
v0

粒子在管中運動的過程中發(fā)生的水平位移△x=v0t=2L
軌跡最高點的位置坐標：x=△x+r?sin45°=4L    y=L+r(1-cos450)=(2
2
-1)L．．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x＞0、y＞0（第Ⅰ象限）的空間存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E，一個粒子源發(fā)射相同的帶正電粒子，粒子的初速度恒定，并從y軸上的P（0，2L）點沿x軸正方向射入勻強電場中，粒子經(jīng)電場作用后恰好從x軸上的Q（L，0）點射出．若撤去電場，在此區(qū)域加一方向垂直于xoy平面的勻強磁場，磁感強度大小為B，其它條件不變，粒子仍恰好從Q射出，不計粒子的重力和粒子之間的相互作用，（�。�sin
3π
10
=0.8，cos
3π
10
=0.6）．求：
①求帶電粒子的比荷（
q
m
）
②粒子源發(fā)射粒子的初速度V0的大小
③帶電粒子在電場中的運動時間t1
④帶電粒子在磁場中的運動時間t2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x＞0，y＞0的空間中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從在x軸上的某點P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場．不計重力的影響，則下列有關(guān)說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入磁場．在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場．不計重力的影響，由這些信息可以確定的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在x＜0且y＜0的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在x＞0且y＜0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點沿y軸負方向垂直射入磁場，結(jié)果帶電粒子從y軸的N點射出磁場而進入勻強電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點，已知
OM
=
ON
=
OP
=l．不計帶電粒子所受重力．求：
（1）帶電粒子進入勻強磁場時初速度的大��；
（2）帶電粒子從射入勻強磁場到射出勻強電場所用的時間；
（3）勻強電場的場強大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在x＞0的空間內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強電場，電場強度為E；在x＜0的空間內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場，場強大小也等于E．一電子（-e，m）在x=d處的P點以沿y軸正方向的初速度v0開始運動，不計電子重力．求：
（1）電子在x軸方向的分運動的周期為
 
；
（2）電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離L為
 
．

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