如圖所示的直角坐標系中，第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，在x＝－2L與y軸之間第Ⅱ、III象限內(nèi)存在大小相等，方向相反的勻強電場，場強方向如圖所示。在A(－2L，L)到C(－2L,0)的連線上連續(xù)分布著電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子。從t＝0時刻起，這些帶電粒子依次以相同的速度v0沿x軸正方向射出。從A點射出的粒子剛好沿如圖所示的運動軌跡（軌跡與x軸的交點為OC的中點）從y軸上A′(0，－L)沿x軸正方向進入磁場。不計粒子的重力及它們間的相互作用，不考慮粒子間的碰撞。

(1)求電場強度E的大��；
(2)若勻強磁場的磁感應(yīng)強度,求從A′點進入磁場的粒子返回到直線x＝－2L時的位置坐標；
(3)在AC間還有哪些位置的粒子，經(jīng)過電場后也能沿x軸正方向 進入磁場。
（1）E＝（2）（-2L，）（3）AC間y坐標為y＝L(n＝1,2,3，……)的粒子

試題分析：設(shè)粒子從A點射出到OC中點的時間為t，則有
x軸方向   2分
y軸方向   2分
又    1分
解得：E＝   1分
(2)粒子在磁場中運動時qBv0＝   2分
解得：R＝    2分
可見粒子離開磁場時的位置坐標為（0，）2分
經(jīng)分析可知，粒子在電場中有4段類平拋軌跡，則其返回到直線x＝－2L時的位置坐標為（-2L，）      2分
(3)設(shè)到C點距離為Δy處射出的粒子通過電場后也沿x軸正方向進入磁場，粒子第一次到達x軸用時Δt，水平位移為Δx，則Δx＝vΔt         1分 ；
          1分
若滿足2L＝n·2Δx，則通過電場后能沿x軸正方向進入磁場   2分
解得：Δy＝a(Δt2)＝L       2分
即AC間y坐標為y＝L(n＝1,2,3，……)的粒子通過電場后能沿x軸正方向進入磁場。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連。現(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（）。下列說法中正確的是（    ）
A．它們的最大速度相同
B．它們的最大動能相同
C．它們在D形盒中運動的周期相同
D．僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一回旋加速器，兩個D形盒的半徑為R，兩D形盒之間的高頻電壓為U，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感強度為B。如果一個α粒子和一個質(zhì)子，都從加速器的中心開始被加速，試求它們從D形盒飛出時的速度之比。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑圓環(huán)可繞豎直軸O1O2旋轉(zhuǎn)，在圓環(huán)上套一個小球，實驗時發(fā)現(xiàn)，增大圓環(huán)轉(zhuǎn)速，小球在圓環(huán)上的位置升高，但無論圓環(huán)轉(zhuǎn)速多大，小球都不能上升到與圓心O等高的N點．現(xiàn)讓小球帶上正電荷，下列措施可以讓小球上升到N點的是（　�。�
A．在空間加上水平向左的勻強磁場B．在空間加上豎直向上的勻強電場
C．在空間加上方向由圓心O向外的磁場D．在圓心O點放一個帶負電的點電荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

有一個帶正電的小球，質(zhì)量為m，電荷量為q，靜止在固定的絕緣支架上．現(xiàn)設(shè)法給小球一個瞬時的初速度v0使小球水平飛出，飛出時小球的電荷量沒有改變．同一豎直面內(nèi)，有一個固定放置的圓環(huán)(圓環(huán)平面保持水平)，環(huán)的直徑略大于小球直徑，如圖甲所示．空間所有區(qū)域分布著豎直方向的勻強電場，垂直紙面的勻強磁場分布在豎直方向的帶狀區(qū)域中，小球從固定的絕緣支架水平飛出后先做勻速直線運動，后做勻速圓周運動，豎直進入圓環(huán)．已知固定的絕緣支架與固定放置的圓環(huán)之間的水平距離為2s，支架放小球處與圓環(huán)之間的豎直距離為s，v0>，小球所受重力不能忽略．求：

(1)空間所有區(qū)域分布的勻強電場的電場強度E的大小和方向；
(2)垂直紙面的勻強磁場區(qū)域的最小寬度S，磁場磁感應(yīng)強度B的大小和方向；
(3)小球從固定的絕緣支架水平飛出到運動到圓環(huán)的時間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，坐標系xoy在豎直平面內(nèi)，y軸的正方向豎直向上，y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強電場E1=2N/C，y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強電場，磁場方向垂直紙面向外，B=1T，電場方向豎直向上，E2=2N/C。t=0時刻，一個帶正電的質(zhì)點在O點以v=2m/s的初速度沿著與x軸負方向成450角射入y軸的左側(cè)空間，質(zhì)點的電量為q=106C，質(zhì)量為m=2×10-7kg，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）質(zhì)點從O點射入后第一次通過y軸的位置；
（2）質(zhì)點從O點射入到第二次通過y軸所需時間；
（3）質(zhì)點從O點射入后第四次通過y軸的位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲，直角坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸上方（含x軸）區(qū)域有垂直坐標系xOy向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B0=T；在x軸下方區(qū)域有正交的勻強電場和磁場，場強E隨時間t的變化關(guān)系如圖乙，豎直向上為電場強度正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖丙，垂直xOy平面為磁場的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限，底端與坐標原點O重合，與負x軸方向夾角θ=30°。

一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點由靜止釋放，運動到坐標原點時恰好對斜面壓力為零，以此時為計時起點。求：
（1）釋放點A到坐標原點的距離L；
（2）帶電粒子在t=2.0s時的位置坐標；
（3）在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏，要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲，屏所在位置的橫坐標應(yīng)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

（22分）如圖所示，半徑足夠大的兩半圓形區(qū)域I和II中存在與紙面垂直的勻強磁場，兩半圓形的圓心分別為O、O’，兩條直徑之間有一寬度為d的矩形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)加上電壓后形成一勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），以初速度v0從M點沿與直徑成30o角的方向射入?yún)^(qū)域I，而后從N點沿與直徑垂直的方向進入電場，N點與M點間的距離為L0，粒子第一次離開電場時的速度為2v0，隨后將兩直徑間的電壓調(diào)為原來的2倍，粒子又兩進兩出電場，最終從P點離開區(qū)域II。已知P點與圓心為O’的直徑間的距離為L，與最后一次進入?yún)^(qū)域II時的位置相距L，求：
（1）區(qū)域I內(nèi)磁感應(yīng)強度B1的大小與方向
（2）矩形區(qū)域內(nèi)原來的電壓和粒子第一次在電場中運動的時間；
（3）大致畫出粒子整個運動過程的軌跡，并求出區(qū)域II內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2的大�。�
（4）粒子從M點運動到P點的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一個質(zhì)量為帶電量為的小球，每次均以初速度水平向右拋出，拋出點距離水平地面的高度為，不計空氣阻力，重力加速度為，求：
（1）若在小球所在空間加一個勻強電場，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運動，則電場強度的大小和方向？
（2）若在此空間再加一個垂直紙面向外的勻強磁場，發(fā)現(xiàn)小球拋出后最終落地且其運動的水平位移為，求磁感應(yīng)強度的大�。�

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