在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)有相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場。磁場方向垂直紙面向 里,電場方向沿y軸負(fù)方向，場強(qiáng)大小為E。一電荷量為q的帶正電的粒子（重力不計(jì))從 坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以某一速度做直線運(yùn)動,運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去電場，當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動到距離原點(diǎn)O最遠(yuǎn)處P點(diǎn)（圖中未標(biāo) 出）時,撤去磁場，同時加另一勻強(qiáng)電場，其方向沿y軸負(fù)方向，最終 粒子垂直于y軸飛出。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0)，p點(diǎn)坐標(biāo)為。求整個過程中電場力對粒子做的功。

解：

粒子的運(yùn)動軌跡如圖，由P點(diǎn)距原點(diǎn)最遠(yuǎn)，可知粒子做圓周運(yùn)動的圓心在OP連線上。

OA段粒子做勻速直線運(yùn)動，由二力平衡…………………2分

AP段粒子做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律…………2分

……………………………………………1分

 由幾何關(guān)系………………1分

PQ過程的逆過程可看做類平拋運(yùn)動，故粒子從y軸射出時的速度為

…………………………………………………………………2分

全過程中電場力只在PQ段對粒子做功

……………………………………………………1分

解得………………………………………………………1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：

如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著場強(qiáng)E=
2
2
×105N/c的勻強(qiáng)電場，方向豎直向上；在y軸左側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著B=5.0×10-2T、方向垂直紙面且隨時間作周期性變化的磁場，如圖乙所示（以垂直紙面向外為正）．虛線所在位置的橫坐標(biāo)在圖中已標(biāo)出．T=0時刻，一質(zhì)量m=1.6×10-27kg，電荷量q=+3.2×10-19C的帶電粒子（不計(jì)重力），從點(diǎn)M（-0.5m，0.2
2
m）處以v=2
2
×106m/s的速度平行于x軸向右射入磁場．（磁場改變方向的瞬間，粒子速度不變）

（1）求磁場方向第一次改變時，粒子所處位置的坐標(biāo)．
（2）在圖甲中畫出粒子從射入磁場到射出電場過程中運(yùn)動的軌跡．
（3）求粒子射出電場時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)有相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向里，電場方向沿y軸負(fù)方向，電場強(qiáng)度大小為E．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向做直線運(yùn)動，運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去電場，當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動到距離原點(diǎn)O最遠(yuǎn)處P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時，撤去磁場，同時加另一勻強(qiáng)電場，其方向沿y軸負(fù)方向，最終粒子垂直于y軸飛出．已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0），P點(diǎn)坐標(biāo)為((1+
2
2
)a，(1+
2
2
)a)．求
（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑．
（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度艿和粒子運(yùn)動到彳點(diǎn)時速度v的大�。�
（3）整個過程中電場力對粒子做的功．
（4）粒子從原點(diǎn)D開始運(yùn)動到垂直于y軸飛出過程所用的總時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場，方向豎直向上；在y軸左側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著、方向垂直紙面且隨時間作周期性變化的磁場，如圖乙所示（以垂直紙面向外為正）。虛線所在位置的橫坐標(biāo)在圖中已標(biāo)出。T=0時刻，一質(zhì)量m=1.6×10—27kg，電荷量的帶電粒子（不計(jì)重力），從點(diǎn)處以的速度平行于x軸向右射入磁場。（磁場改變方向的瞬間，粒子速度不變）

（1）求磁場方向第一次改變時，粒子所處位置的坐標(biāo)。

（2）在圖甲中畫出粒子從射入磁場到射出電場過程中運(yùn)動的軌跡。

（3）求粒子射出電場時的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場，方向豎直向上；在y軸左側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)，分布著、方向垂直紙面且隨時間作周期性變化的磁場，如圖乙所示（以垂直紙面向外為正）。虛線所在位置的橫坐標(biāo)在圖中已標(biāo)出。T=0時刻，一質(zhì)量m=1.6×10—27kg，電荷量的帶電粒子（不計(jì)重力），從點(diǎn)處以的速度平行于x軸向右射入磁場。（磁場改變方向的瞬間，粒子速度不變）

   （1）求磁場方向第一次改變時，粒子所處位置的坐標(biāo)。

   （2）在圖甲中畫出粒子從射入磁場到射出電場過程中運(yùn)動的軌跡。

   （3）求粒子射出電場時的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)有相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向里，電場方向沿y軸負(fù)方向，電場強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向做直線運(yùn)動，運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去電場，當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動到距離原點(diǎn)O最遠(yuǎn)處P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時，撤去磁場，同時加另一勻強(qiáng)電場，其方向沿y軸負(fù)方向，最終粒子垂直于y軸飛出。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(a，0)，P點(diǎn)坐標(biāo)為。求

(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑。

(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度艿和粒子運(yùn)動到彳點(diǎn)時速度v的大小。

(3)整個過程中電場力對粒子做的功。

(4)粒子從原點(diǎn)D開始運(yùn)動到垂直于y軸飛出過程所用的總時間。

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