如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=4.0T．三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m、d2= d3=6.25m，一質(zhì)量m＝1.0×10-8kg、電荷量q＝1.6×10-6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的重力忽略不計(jì)．試求：

⑴粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v；
⑵粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
⑶粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α．

（1） v=4.0×103m/s   （2）      （3） α=60°

解析試題分析：⑴粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

由動(dòng)能定理有:
    2分
解得  v=4.0×103m/s    1分
⑵設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則
                    1分
解得　r=12.5m              1分
設(shè)在Ⅱ區(qū)內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為θ，則
                  1分
解得  θ=30°          1分
粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)周期                 1分
粒子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間           1分    
解得    1分
⑶設(shè)粒子在Ⅲ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)道半徑為R，則            1分
解得  R=6.25m                    1分
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知為等邊三角形   1分
粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角  α=60°      2分
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?泰州一模）如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=4.0T．三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m、d2=d3=6.25m，一質(zhì)量m=1.0×10--8kg、電荷量q=1.6×10-6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的重力忽略不計(jì)．求：
（1）粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v；
（2）粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（3）粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的空間分為I、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，邊界AD與邊界AC的夾角為30°，邊界AC與MN平行，I、Ⅱ區(qū)域均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界AD上的P點(diǎn)與A點(diǎn)間距離為2d．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v=2Bqd/m，
沿紙面與邊界AD成60°的圖示方向從左邊進(jìn)入I區(qū)域磁場(chǎng)（粒子的重力可忽略不計(jì)）．
（1）若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從邊界MN飛出磁場(chǎng)，求粒子經(jīng)過兩磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間．
（2）粒子從距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？
（3）若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在整個(gè)空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，當(dāng)粒子經(jīng)過邊界AC時(shí)撤去電場(chǎng)，則該粒子在穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域的過程中沿垂直紙面方向移動(dòng)的距離為多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年浙江省高三高考模擬試題（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

如圖所示的空間分為I、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，邊界AD與邊界AC的夾角為300，邊界AC與MN平行，I、Ⅱ區(qū)域均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界AD上的P點(diǎn)與A點(diǎn)間距離為2d．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v=2Bqd/m，

沿紙面與邊界AD成600的圖示方向從左邊進(jìn)入I區(qū)域磁場(chǎng)(粒子的重力可忽略不計(jì))．

(1)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從邊界MN飛出磁場(chǎng)，求粒子經(jīng)過兩磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間．

(2)粒子從距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短?

(3)若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在整個(gè)空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，當(dāng)粒子經(jīng)過邊界AC時(shí)撤去電場(chǎng)，則該粒子在穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域的過程中沿垂直紙面方向移動(dòng)的距離為多少?

 

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科目：高中物理 來源：2012屆廣東省陸豐市高二下學(xué)期5月月考（理綜）物理試題 題型：計(jì)算題

如圖所示的空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0104V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=2.0T．三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m、d2= d3=6.25m，一質(zhì)量m＝1.0×10--8kg、電荷量q＝1.610-6C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的重力忽略不計(jì)．求：

（1）粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v；

（2）粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

（3）粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α．

 

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