如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E。一質(zhì)量為m，電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點O沿著y軸正方向射出。射出之后，第三次到達x軸時，它與點O的距離為L。

①帶電粒子在磁場中做何種運動？
②帶電粒子在電場中做何種運動？
③求此粒子射出時的速度v
④運動的總路程s（重力不計）。

①帶電粒子垂直進入磁場，在磁場中做勻速圓周運動(半周)
②進入電場后，電場力方向與運動方向相反，勻減速到零后勻加速返回，做往復(fù)運動，
③ ④

解析試題分析：①帶電粒子垂直進入磁場，在磁場中做勻速圓周運動(半周)
②進入電場后，電場力方向與運動方向相反，勻減速到零后勻加速返回，做往復(fù)運動，
③由題意知第3次經(jīng)過x軸的運動如圖所示：

設(shè)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，由幾何關(guān)系知：L=4R。設(shè)粒子初速度為v，則有：qvB=m可得：v=； 
④設(shè)粒子進入電場作減速運動的最大路程為L′，加速度為a，則有：v2=2aL′qE=ma
則電場中的路程：L′=，粒子運動的總路程：s=2πR+2L'=
考點：本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,在ad邊中點的粒子源，在t=0時刻垂直于磁場發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場，ab=1.5L，bc=L，粒子在磁場中做圓周運動的半徑R=L，不計粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

(1)粒子在磁場中的運動周期T和粒子的比荷q/m；
(2)粒子在磁場中運動的最長時間；
(3)t=t0時刻仍在磁場中的粒子所處位置在某一圓弧上，在圖中畫出該圓弧并說明圓弧的圓心位置以及圓心角大��；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為B2，今有一質(zhì)量為m，電量為+e的電子（不計重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做半徑為R的勻速圓周運動.

求：（1）粒子的速度v；（2）速度選擇器的電壓U2； （3）粒子在磁感應(yīng)強度為B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出．

（1）求電場強度的大小和方向．
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)時間恰好從半圓形區(qū)域的邊界射出．求粒子運動加速度的大�。�
（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L，現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子，速度大小為v0方向與ad邊夾角為30°，如圖所示。已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m（重力不計）。

（1）若粒子帶負電，且恰能從d點射出磁場，求v0的大�。�
（2）若粒子帶正電，使粒子能從ab邊射出磁場，求v0的取值范圍以及引范圍內(nèi)粒子在磁場中運動時間t的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側(cè)垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內(nèi)變化的帶負電的粒子。已知θ=450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強度；
（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；
（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經(jīng)過的區(qū)域的面積（可用根式表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（l0分）磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)中存在有界的勻強聚焦磁場，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為，邊界POQ的曲線方程為。且方程對稱y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過有界的勻強磁場后都會聚焦在x軸上的F點．已知A點坐標(biāo)為（－a，0），F(xiàn)點坐標(biāo)為（a，0）．不計粒子所受重力和相互作用求：

（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度；
（2）粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時，粒子在磁場中運動時間最長，最長對間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B,在x>0的空間里有沿x軸正方向的勻強電場，場強的大小為E，一個帶正電的小球經(jīng)過圖中的x軸上的A點，沿著與水平方向成= 300角的斜向下直線做勻速運動，經(jīng)過y軸上的B點進入x<0的區(qū)域，要使小球進入x<0區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，需在x<0區(qū)域另加一勻強電場，若帶電小球做圓周運動通過x軸上的C點，且，設(shè)重力加速度為g，求：

(1)小球運動速率的大�。�
(2)在x<0的區(qū)域所加電場大小和方向；
(3)小球從B點運動到C點所用時間及的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

矩形導(dǎo)線框固定在勻強磁場中，如圖甲所示．磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向為垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則(　　)

A．從0到t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向為abcda
B．從0到t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小
C．從0到t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向始終為adcba
D．從0到t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框各邊受到的安培力越來越大

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同步練習(xí)冊答案