（12分）如圖所示，在真空室內(nèi)x軸正半軸點(diǎn)固定一負(fù)的點(diǎn)電荷，電量。點(diǎn)電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限。在x軸負(fù)半軸遠(yuǎn)離原點(diǎn)某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子。粒子質(zhì)量，電量，速率。為使帶電粒子進(jìn)入y軸右側(cè)后作勻速圓周運(yùn)動，最終打在位于x正半軸點(diǎn)電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度。不計粒子重力，靜電力常數(shù)。求：

（1）所加圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)。

（2）所加磁場的區(qū)域半徑。

（1）設(shè)粒子進(jìn)入電場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r

      

                                （3分）

由題意可知：要使粒子進(jìn)入電場時作勻速圓周運(yùn)動，須滿足粒子必須在N點(diǎn)進(jìn)入電場（如圖所示），且MN=r，進(jìn)入電場時速度方向垂直于MN                      （3分）

由幾何關(guān)系可得ON=0.3（m）  磁場圓心坐標(biāo)為 （3分）

（2）設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動軌道半徑為R

                                         （2分）

如圖所示：由幾何關(guān)系可得所加磁場區(qū)域的半徑    （4分）

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，在真空室內(nèi)x軸正半軸M(
3
3
10
，0)點(diǎn)固定一負(fù)的點(diǎn)電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點(diǎn)電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限．在x軸負(fù)半軸遠(yuǎn)離原點(diǎn)某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質(zhì)量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進(jìn)入y軸右側(cè)后作勻速圓周運(yùn)動，最終打在位于x正半軸點(diǎn)電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數(shù)K=9×109N?m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)．
（2）所加磁場的區(qū)域半徑．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年安徽省宣城中學(xué)高二下學(xué)期5月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

在一真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強(qiáng)度E=40.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T，如圖所示，在真空室內(nèi)建立O—xyz三維直角坐標(biāo)系，其中z軸豎直向上。質(zhì)量m=1.0×10-4Kg、帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運(yùn)動，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質(zhì)點(diǎn)所受電場力與洛倫茲力的大小之比
（2）求帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量
（3）若在質(zhì)點(diǎn)通過O點(diǎn)時撤去磁場，求經(jīng)過t=0.20s時，帶電質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省高二下學(xué)期5月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

在一真空室內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場的方向與磁場的方向相同，已知電場強(qiáng)度E=40.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T，如圖所示，在真空室內(nèi)建立O—xyz三維直角坐標(biāo)系，其中z軸豎直向上。質(zhì)量m=1.0×10-4Kg、帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運(yùn)動，速度方向與電場、磁場方向垂直，取g=10m/s2。

（1）求質(zhì)點(diǎn)所受電場力與洛倫茲力的大小之比

（2）求帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量

（3）若在質(zhì)點(diǎn)通過O點(diǎn)時撤去磁場，求經(jīng)過t=0.20s時，帶電質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

 

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科目：高中物理 來源：2007-2008學(xué)年山東省萊蕪市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，在真空室內(nèi)x軸正半軸點(diǎn)固定一負(fù)的點(diǎn)電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點(diǎn)電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限．在x軸負(fù)半軸遠(yuǎn)離原點(diǎn)某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質(zhì)量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進(jìn)入y軸右側(cè)后作勻速圓周運(yùn)動，最終打在位于x正半軸點(diǎn)電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數(shù)K=9×109N?m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)．
（2）所加磁場的區(qū)域半徑．

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