如圖所示，直角坐標系位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直xOy平面向外，電場線方向平行于y軸。一質(zhì)量為m. 電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點以水平速度v0向右拋出，與x軸成450角經(jīng)x軸上M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從坐標系原點第一次離開電場和磁場。不計空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）電場強度E的大小和方向；
（2）磁感應(yīng)強度的大小；
（3）求小球從A運動到O的總時間。

（1）（2）（3）

解析試題分析：1)小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動，其所受電場力必須與重力平衡，
有qE＝mg        ①  
E＝        ②  
重力的方向是豎直向下，電場力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場強度方向豎直向上． 
(2)小球進入磁場時的速度，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得，
設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知
根據(jù)牛頓第二定律可得：
根據(jù)平拋運動規(guī)律可得：，，
聯(lián)立可得
(3)從A運動到O點的時間包括平拋運動時間，圓周運動時間
根據(jù)平拋運動規(guī)律可得：，，
根據(jù)幾何知識可得，粒子圓周運動的弧長對應(yīng)的圓心角為270°，所以有
又亦因為，，聯(lián)立可得
考點：考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動
點評：該題考察到了復(fù)合場的問題，即在同一區(qū)域內(nèi)同時存在電場、磁場和重力場三者中的任何兩個，或三者都存在．此類問題看似簡單，受力不復(fù)雜，但仔細分析其運動往往比較難以把握．
常用的處理方法：
1、建立帶電粒子在復(fù)合場中運動的物理情景．
2、物理情（圖）景與解析幾何知識有機結(jié)合，將物理問題化歸為數(shù)學(xué)問題．
思想方法：數(shù)理結(jié)合，建模和化歸的思想方法．
解題思維流程：題給文字信息→建立物理圖景→化歸為幾何問題→還原為物理結(jié)論（構(gòu)建物理圖景（模型）是關(guān)鍵、化歸為幾何問題是手段）．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?寧夏）空間有一均勻強電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標（0，a，0），N點的坐標為（a，0，0），P點的坐標為（a，
a
2
，
a
2
）．已知電場方向平行于直線MN，M點電勢為0，N點電勢為1V，則P點的電勢為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場．已知從坐標原點O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)重力可忽略不計，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標系的ox軸水平，oy軸豎直；M點坐標為（-0.3m，0）、N點坐標為（-0.2m，0）；在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強電場E0；在X≥0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，場強為E=20N/C；在第一象限的某處有一圓形的勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度B=2.5T．有一帶電量q=+1.0×10-4C、質(zhì)量m=2×10-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點沿著x軸正方向飛入電場，恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點（圖中未畫出，yP＞0），而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場區(qū)，擊中x軸上的Q點，速度方向與x軸正方向夾角為60°．g取10m/s2．求：
（1）場強E0的大小和方向；
（2）P點的坐標及圓形磁場區(qū)的最小半徑r；
（3）微粒從進入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點的運動時間（可以用根號及π等表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ．不計空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）電場強度E的大小和方向；
（2）小球從A點拋出時初速度v0的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標系中，第一象限內(nèi)存在著一個水平寬度為L(ON＞L≥
ON
2
)、高度足夠的豎直條形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度用B1表示（大小未知）、方向垂直紙面向內(nèi)（圖中沒有畫出）．第二、三象限內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B2、方向垂直紙面向內(nèi)．第四象限內(nèi)存在著勻強電場，場強用E表示（大小未知），方向水平向右．一個電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，以初速度V0由Y軸上的M點沿與Y軸成θ=600的方向射入第一象限，從N點垂直x軸進入第四象限區(qū)域內(nèi)，又經(jīng)P點進入第三象限區(qū)域，之后恰好通過坐標原點O．已知0N=b，OM=
2
3
3
b，OP=2b．求：
（1）磁感應(yīng)強度B1的大小和磁場B1左邊界距Y軸的距離．
（2）電場強度E的大�。�
（3）電子從P點，第一次到達坐標原點O所經(jīng)歷的時間t．

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同步練習(xí)冊答案