如圖所示，在y軸右側(cè)－2L≤y≤2L的帶狀區(qū)域存在著相互垂直的勻強磁場和勻強電場，電場沿y軸正方向，磁場垂直xOy平面向外. 在原點O左側(cè)有一粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度恒定，射入有場區(qū)域后恰好沿x軸正方向做直線運動. 若撤去電場只存在磁場，粒子從b（L，2L）點射出有場區(qū)域；若撤去磁場只存在電場，粒子將從a點射出有場區(qū)域（不計粒子的重力和粒子間的相互作用）.
 
   （1）試判斷該粒子帶何種電荷？

  （2）求a點的坐標.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 （1）該粒子帶負電.…………………………（2分）
 
   （2）撤去電場只剩磁場時，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，設軌跡的圓心為O′，半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有，………………（2分）

    可解得…………………………（2分）

    存在電場和磁場時，粒子做勻速直線運動，

    有………………………………（1分）

    只存在磁場時，有………………（1分）

    只存在電場時，帶電粒子在電場中做類平拋運動，y方向的位移大小為2L時，經(jīng)過的時間為t，有……………………………………（1分）

    射出電場時，x方向位移為x=vt………………………………（1分）

    由以上各式可解得，…………………………………（1分）

    所以a點的坐標為（，－2L）.……………………………………（1分）

 

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?鹽城一模）如圖所示，在y軸右側(cè)平面內(nèi)存在方向向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T，坐標原點o有一放射源，可以向y軸右側(cè)平面沿各個方向放射比荷為
m
q
=2.5×10-7Kg/C的正離子，這些離子速率分別在從0到最大值υm=2×106m/s的范圍內(nèi)，不計離子之間的相互作用．
（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍
（2）若在某時刻沿+x方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過
5π
3
×10-7s時這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程
（3）若從某時刻開始向y軸右側(cè)各個方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過
5π
3
×10-7時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在y軸右側(cè)平面內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.5T，坐標原點0處有一放射源，可以向y軸右側(cè)平面沿各個方向放射比荷為q/m=4×106C/kg的正離子，這些離子速率在從0到最大值vm=2×106m/s的范圍內(nèi)，不計離子之間的相互作用．
（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍．
（2）若在某時刻沿+x方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過
5π3
×10-7這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?景德鎮(zhèn)模擬）如圖所示，在y軸右側(cè)平面內(nèi)存在方向向內(nèi)的勻強磁場，磁感應強度B=0、5T，坐標原點O有一放射源，可以向y軸右側(cè)面內(nèi)沿各個方向放射比荷
q
m
=4×106C/Kg的正離子，這些正離子的速率分別在零到vmax=2×106m/s的范圍內(nèi)，不計離子之間的相互作用．
（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍
（2）若在某時刻沿+x方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過t=
5π
3
×10-7s時這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程．
（3）若從某時刻開始向y軸右側(cè)各個方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過t=
5π
3
×10-7s時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在y軸右側(cè)整個空間有無限大勻強電場區(qū)域，電場強度E=1×104V/m，在直線x=-1m與y軸之間有一勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B=0.5T，直線x=-1m為磁場左邊界，y軸為磁場右邊界．質(zhì)量m=1×10-10kg、電荷量q=+8×10-6C的帶電粒子從電場中由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場繼續(xù)運動，粒子重力不計．求：
（l）釋放點坐標為S（0.25，0.25）時，粒子進入磁場中運動的軌道半徑：
（2）為使粒子能從左邊界穿出磁場區(qū)域，釋放點的坐標應滿足的條件：
（3）若粒子經(jīng)電場、磁場后能通過P（-2，0）點，釋放點的坐標應滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在y軸右側(cè)平面內(nèi)存在垂直xoy平面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0．5T。坐標原點O有一放射源，可以連續(xù)不斷地向y軸右側(cè)面內(nèi)沿各個方向放射出比荷＝4×106C／kg的正離子，這些正離子的速率分別在0到2×106m／s的范圍內(nèi)，不計離子的重力及它們之間的相互作用。

（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍

（2）若在某時刻沿＋x方向放射出各種速率的離子，求經(jīng)過t＝×10－7s時這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程。

（3）若從某時刻開始向y軸右側(cè)各個方向放射出各種速率的離子，求經(jīng)過t＝×10－7s時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積。

 

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