如圖所示，平面坐標(biāo)系Oxy中，在y＞0的區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在－h(huán)＜y＜0的區(qū)域Ⅰ中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在y＜－h(huán)的區(qū)域Ⅱ中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B．A是y軸上的一點(diǎn)， C是x軸上的一點(diǎn)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以某一初速度沿x軸正方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，繼而通過(guò)C點(diǎn)以速度方向與x軸夾角為φ＝30°進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，并以垂直邊界y＝－h(huán)的速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ．粒子重力不計(jì)．試求：（1）粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小v；
（2）A、C兩點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離y0、x0；
（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間可回到y(tǒng)＝y(tǒng)0處？
（1） （2） （3）
（1）由題可知粒子在磁場(chǎng)Ⅰ中圓運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，相應(yīng)圓運(yùn)動(dòng)半徑為：

    ①…… 1分
由         ②……1分    可知      ③……1分
      ④……2分
（2）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有：
     ⑤……1分
      ⑥……1分
      ⑦……1分
可知：   ⑧……2分     
     ⑨……2分           ⑩……2分
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性可知：
第一次返回y=y0前在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間       11……2分
在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間       12……2分
故第一次返回y=y0前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間      13……2分
之后運(yùn)動(dòng)呈周期性，故返回y=y0前運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
         14……2分
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）問(wèn)5分，（2）問(wèn)9分，（3）問(wèn)8分，共22分。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中．金屬板長(zhǎng)L，兩板間距d．求：
（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0是多大？
（2）若微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為θ，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)．則兩金屬板間的電壓U2是多大？
（3）若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（21分）如圖甲所示，在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中，充滿(mǎn)著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。三棱柱的軸線(xiàn)與磁場(chǎng)平行，截面邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，三棱柱用絕緣薄板材料制成，其內(nèi)部有平行于CD側(cè)面的金屬板P、Q，兩金屬板間的距離為d，P板帶正電，Q板帶負(fù)電，Q板中心有一小孔，P板上與小孔正對(duì)的位置有一個(gè)粒子源S，從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子，這些粒子與三棱柱側(cè)面碰撞時(shí)無(wú)能量損失。試求：
（1）為使從S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，P、Q之間的電壓U應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?（Q與CD之間距離不計(jì)）
（2）粒子從S點(diǎn)出發(fā)又回到S點(diǎn)的最短時(shí)間是多少?
（3）若磁場(chǎng)是半徑為a的圓柱形區(qū)域，如圖乙所示，圓柱的軸線(xiàn)與三棱柱的軸線(xiàn)重合，且a＝（＋）L，要使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，則P、Q之間的電壓不能超過(guò)多少?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖21所示,水平直線(xiàn)MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面,MN上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2B,磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外.在磁場(chǎng)的空間還存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,豎直向上.一帶電小球從界面上的A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向射入上部磁場(chǎng)區(qū)域后恰能在豎直方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在A點(diǎn)的右側(cè)的界面上有一點(diǎn)P,與A點(diǎn)的距離為d.要使小球能經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則小球從A點(diǎn)射出的速度v應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。兩磁場(chǎng)區(qū)域之間有寬度為s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L（L＞s）的正方形線(xiàn)框，每邊的電阻為R。線(xiàn)框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，從Ⅰ區(qū)經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū)，線(xiàn)框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求：

（1）當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，dc邊所受安培力的大小和方向；
（2）線(xiàn)框從完全在Ⅰ區(qū)開(kāi)始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫(huà)出，從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過(guò)程中，
d、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uda隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)。其中E0 = BLv。
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向向里，其邊界是半徑為R的圓。AB為圓的一直徑。在A點(diǎn)有一粒子源向圓平面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量m、電量+q的粒子，粒子重力不計(jì)。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（1）如果有一帶電粒子以垂直于磁場(chǎng)的速度，沿半徑方向進(jìn)入圓形區(qū)域的磁場(chǎng)中。試證明此粒子一定沿半徑方向射出磁場(chǎng)。
（2）如果磁場(chǎng)的邊界是彈性邊界，粒子沿半徑方向射入磁場(chǎng)，粒子的速度大小滿(mǎn)足什么條件，可使粒子在磁場(chǎng)中繞行一周回到出發(fā)點(diǎn),并求離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
（3）如果R=3cm、B=0.2T,在A點(diǎn)的粒子源向圓平面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射速度均為106m/s，比荷為108c/kg的粒子.試畫(huà)出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并求此粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(4)在（3）中，如果粒子的初速度大小均為3×105米/秒,求磁場(chǎng)中有粒子到達(dá)的面積.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖7所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離也為L(zhǎng)，兩極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m電量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線(xiàn)以水平速度v射入磁場(chǎng)，欲使粒子打到極板上，求初速度的范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖a所示，與水平方向成37°角的直線(xiàn)MN下方有與MN垂直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷
q
m
=106c/kg的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)
π
15
×10-5s后，電荷以v0=1.5×l04m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻）．求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）圖b中t=
4π
5
×10-5s時(shí)刻電荷與第一次通過(guò)MN的位置相距多遠(yuǎn)；
（3）如果電荷第一次通過(guò)MN的位置到N點(diǎn)的距離d=68cm，在N點(diǎn)上方且垂直MN放置足夠大的擋板．求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題



求該鐳核在衰變?yōu)殡焙撕蛒粒子時(shí)釋放的能量。 (保留三位有效數(shù)字，電子電荷量
e="1.60" X 1 0一19 C，lu可近似取1.60 X 10—27 kg)   ‘

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