如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限除外的其它象限都充滿勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B = 0.12T、方向垂直紙面向內(nèi)．P是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l = 0.40m．一比荷C/kg的帶正電粒子從P點(diǎn)開始進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，初速度m/s、方向與y軸正方向成夾角θ= 53°并與磁場方向垂直．不計(jì)粒子的重力作用．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R．

（2）在第一象限中與x軸平行的虛線上方的區(qū)域內(nèi)充滿沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場（如圖），粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入第一象限，最后恰好從P點(diǎn)沿初速度的方向再次射入磁場．求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和電場邊界（虛線）與x軸之間的距離d．

   

參考解答：

（1）粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，有

          ①（2分）

 可得粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

             ②（1分）

代入數(shù)據(jù)解得

    R = 0.50m              ③（2分）

（2）通過作圖可知（如圖），粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心A恰好落在x軸上。     ④（2分）

由幾何關(guān)系可知：粒子從C點(diǎn)進(jìn)入第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)為

    = 0.20m             ⑤（2分）

粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在電場運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，加速度為a，則

                            ⑥（1分）

                             ⑦（1分）

                         ⑧（1分）

                               ⑨（1分）

粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，有

                           ⑩（1分）

由以上各式，代入數(shù)據(jù)解得電場強(qiáng)度

N/C                   ⑾（2分）

電場邊界（虛線）與x軸之間的距離

d＝0.10m                           ⑿（2分）

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?福建模擬）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，x＜0的區(qū)域空間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，x＞0的區(qū)域空間存在著電場強(qiáng)度大小E=
2
2
mv
2
0
qL
、方向未知的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的微粒（重力不計(jì)），自坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0沿與x軸負(fù)方向成450角垂直射入磁場，經(jīng)過y軸上的P（0，-L）點(diǎn)射入電場區(qū)域，微粒進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又經(jīng)P（0，-L）點(diǎn)返回磁場區(qū)域，經(jīng)一段時(shí)間后微粒再次離開磁場進(jìn)入電場．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和勻強(qiáng)電場的方向；
（2）帶電微粒自原點(diǎn)射出，離開原點(diǎn)后第四次過y軸時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)[物理--選修3-4]
（1）下列關(guān)于簡諧振動(dòng)和簡諧波的說法，正確的是
 

A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等
B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等
C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致
D．橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍
（2）如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OP=OQ=R，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點(diǎn)為A，OA=0.5R，此單色光通過玻璃體后沿BD方向射出，且與x軸交于D點(diǎn)，OD=
3
R，求：
①該玻璃的折射率是多少？
②將OP面上的該單色光至少向上平移多少，它將不能從PQ面直接折射出來．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?武漢模擬）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．在直線y=a的上方和直線x=2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E．一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q＞0）的粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時(shí)，粒子恰好從O1點(diǎn)正上方的A點(diǎn)射出磁場，不計(jì)粒子重力．
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）若粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角θ=30°時(shí)，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸的右側(cè)的Ⅰ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，下邊界與x軸重合，右邊界與y軸平行．t=0時(shí)刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎�，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的（　　）
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，y軸右側(cè)有一勻強(qiáng)電場；在第二、三象限內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場，其上、下邊界無限遠(yuǎn)，右邊界為y軸、左邊界為平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．一帶正電，電量為q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點(diǎn)射入磁場區(qū)域，并從O點(diǎn)射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ=45°，大小為v．粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的
2
倍．粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點(diǎn)返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時(shí)間后再次離開磁場．已知粒子從A點(diǎn)射入到第二次離開磁場所用的時(shí)間恰好等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．忽略重力的影響．求：
（1）粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的方向和A點(diǎn)到x軸的距離；
（2）勻強(qiáng)電場的大小和方向；
（3）粒子從第二次離開磁場到再次到達(dá)磁場所用的時(shí)間．

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