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(14分)如圖所示，直角坐標系中，M點的橫坐標區(qū)域內，有豎直向下的勻強電場；N點的橫坐標以N為圓心、r為半徑的圓內及圓邊界上有垂直于紙面向里的勻強磁場．P為磁場邊界上一點．NP與豎直方向的夾角.從M點沿軸正方向發(fā)射一質量為m、電荷量為q的帶負電粒子，粒子速度大小為，粒子沿過P點的切線方向射出電場。后經P點進人磁場運動且經過N點，不計粒子重力，求：

(1)勻強電場的電場強度E；
(2)勾強磁場的磁感應強度B；
(3)粒子從M點到第一次經過N點所用的時間t.
（1）；（2）；（3）

試題分析：（1）粒子運動軌跡如圖所示，

由幾何關系可知，粒子射出電場的偏轉角為
粒子在電場中豎直方向的速度      ①
       ②
        ③
         ④
（2）設粒子進入磁場的速度為，
在磁場中做圓周運動的半徑為r1，       ⑤
由幾何關系得：       ⑥
由牛頓第二定律得：       ⑦
        ⑧
（3）電場中的時間         ⑨
射出電場勻速運動的時間       ⑩
       ⑾
粒子從P到N所用時間      ⑿
      ⒀
粒子從M到N所用時間        ⒁
本題共14分，每式1分
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,質量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動,下列說法正確的是 (      )
A．該微粒帶負電,電荷量q=
B．若該微粒在運動中突然分成荷質比相同的兩個粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直,它們均做勻速圓周運動
C．如果分裂后,它們的荷質比相同,而速率不同,那么它們運動的軌道半徑一定不同
D．只要一分裂,不論它們的荷質比如何,它們都不可能再做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應強度為B的勻強磁場，在前后兩個面的內側固定有金屬板作為電極，當含有大量正負離子（其重力不計）的污水充滿管口從左向右流經該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U，就可測出污水流量Q（單位時間內流出的污水體積）．則下列說法正確的是（     ）
A．后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負哪種離子多少無關
B．若污水中正負離子數相同，則前后表面的電勢差為零
C．流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大
D．污水中離子數越多，兩個電極間的電壓U越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分)如圖所示，水平向左的勻強電場中，用長為l的絕緣輕質細繩懸掛一小球，小球質量為m，帶電量為＋q，將小球拉至豎直位置最低位置A點處無初速釋放，小球將向左擺動，細線向左偏離豎直方向的最大角度θ＝74°。

⑴求電場強度的大小E；
⑵求小球向左擺動的過程中，對細線拉力的最大值；
⑶若從A點處釋放小球時，給小球一個水平向左的初速度v0，則為保證小球在運動過程中，細線不會松弛，v0的大小應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，一質量為m、電荷量為q、重力不計的微粒，從傾斜放置的平行電容器I的A板處由靜止釋放，A、B間電壓為U1。微粒經加速后，從D板左邊緣進入一水平放置的平行板電容器II，由C板右邊緣且平行于極板方向射出，已知電容器II的板長為板間距離的2倍。電容器右側豎直面MN與PQ之間的足夠大空間中存在著水平向右的勻強磁場（圖中未畫出），MN與PQ之間的距離為L，磁感應強度大小為B，在微粒的運動路徑上有一厚度不計的窄塑料板（垂直紙面方向的寬度很小），斜放在MN與PQ之間，=45°。求：

（1）微粒從電容器I加速后的速度大��；
（2）電容器IICD間的電壓；
（3）假設粒子與塑料板碰撞后，電量和速度大小不變、方向變化遵循光的反射定律，碰撞時間極短忽略不計，微粒在MN與PQ之間運動的時間和路程。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(11分)如圖所示，在xOy直角坐標系中，第Ⅰ象限內分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，第Ⅱ象限內分布著方向沿y軸負方向的勻強電場．初速度為零、帶電荷量為q、質量為m的粒子經過電壓為U的電場加速后，從x軸上的A點垂直x軸進入磁場區(qū)域，經磁場偏轉后過y軸上的P點且垂直y軸進入電場區(qū)域，在電場中偏轉并擊中x軸上的C點．已知OA＝OC＝d.求電場強度E和磁感應強度B的大小(粒子的重力不計)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強電場場強為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度分別為B和2B。一個質量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計，從電場的邊界MN上的a點由靜止釋放，經電場加速后進入磁場，經過時間穿過中間磁場，進入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點到b點所經歷的時間；
(3)當粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點之間的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）足夠長的平行金屬導軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L。垂直于導軌平面向上的勻強磁場的磁感應強度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，其他電阻不計。如圖所示，用恒力F沿導軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運動，桿運動的最大速度為vm，t s末金屬桿的速度為v1，，前t s內金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：

（1）金屬桿速度為v1時加速度的大��；
（2）整個系統(tǒng)在前t s內產生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度，磁場區(qū)域半徑，左側區(qū)圓心為，磁場向里，右側區(qū)圓心為，磁場向外．兩區(qū)域切點為C.今有質量.帶電荷量的某種離子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：

(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．
(2)離子離開右側區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？(側移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

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