(10分)如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，場區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場的是垂直于紙面向外的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B。一個質(zhì)量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，經(jīng)過時間穿過中間磁場，進(jìn)入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場區(qū)的分界面。求：

(1)中間場區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時間；
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點(diǎn)之間的距離。
（1） ，（2） ，（3）

試題分析：粒子從a點(diǎn)出發(fā)，在電場中加速和在兩磁場中偏轉(zhuǎn)，回到MN上的b點(diǎn)，軌跡如下圖所示。

(1)粒子在電場中加速運(yùn)動時，有，解得，由得：粒子在中間磁場通過的圓弧所對的圓心角為。
粒子在中間磁場通過的圓弧半徑為，由幾何關(guān)系得，。
(2)粒子在右邊磁場中運(yùn)動，其圓弧對應(yīng)的圓心角為，則，
粒子在電場中加速時，得：。
根據(jù)對稱性：。
(3)由軌跡圖得：。
 
再由周期性得： 。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,在XOY直角坐標(biāo)系中,OQ與OP分別與X軸正負(fù)方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,其余區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,一帶電量為+q的質(zhì)量為m粒子在Y軸上A點(diǎn)(0,-L)以平行于X軸速度v0進(jìn)入第四象項(xiàng),在QO邊界垂直進(jìn)入電場,后又從PO邊界離開電場,不計(jì)粒子的重力.

求(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?
(2)粒子從PO進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，半徑為b、圓心為Q (b, 0) 點(diǎn)的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在第一象限內(nèi)，虛線x=2b左側(cè)與過圓形區(qū)域最高點(diǎn)P的切線y=b上方所圍區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場。其它的地方既無電場又無磁場。一帶電粒子從原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從P點(diǎn)離開磁場進(jìn)入電場，經(jīng)過一段時間后，最終打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q (q> 0), 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B, 電場強(qiáng)度大小，粒子重力忽略不計(jì)。求：

(1)粒子從原點(diǎn)O射入的速率v
(2)粒子從原點(diǎn)O射入至到達(dá)光屏所經(jīng)歷的時間t;
(3)若大量上述粒子以（1) 問中所求的速率，在xOy平 面內(nèi)沿不同方向同時從原點(diǎn)O射入，射入方向分布 在圖中45°范圍內(nèi)，不考慮粒子間的相互作用，求粒子先后到達(dá)光屏的最大時間差t0
(本題18分，第1小題3分，第2小題5分，第3小題10分)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，直角坐標(biāo)系中，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)區(qū)域內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場；N點(diǎn)的橫坐標(biāo)以N為圓心、r為半徑的圓內(nèi)及圓邊界上有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．P為磁場邊界上一點(diǎn)．NP與豎直方向的夾角.從M點(diǎn)沿軸正方向發(fā)射一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子，粒子速度大小為，粒子沿過P點(diǎn)的切線方向射出電場。后經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)人磁場運(yùn)動且經(jīng)過N點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
(2)勾強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
(3)粒子從M點(diǎn)到第一次經(jīng)過N點(diǎn)所用的時間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在傾角為θ的絕緣斜面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷。O為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為，第一次到達(dá)b點(diǎn)時的動能恰好為零，已知靜電力常量為。求：

（1）兩個帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向；
（2）小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大小；
（3）aO兩點(diǎn)間的電勢差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）中心均開有小孔的金屬板C、D與半徑為d的圓形單匝金屬線圈連接，圓形框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場邊界，且與C、D板平行。D板右方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，不計(jì)離子重力。

（1）判斷圓形線框內(nèi)的磁場方向；
（2）若離子從C板出發(fā)，運(yùn)動一段時間后又恰能回到C板出發(fā)點(diǎn)，求離子在磁場中運(yùn)動的總時間；
（3）若改變圓形框內(nèi)的磁感強(qiáng)度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點(diǎn)穿過E邊界離開磁場，求圓形框內(nèi)磁感強(qiáng)度的變化率k是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過勻強(qiáng)電場加速后，均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝的勻強(qiáng)磁場中。已知勻強(qiáng)電場的寬度為d＝R，勻強(qiáng)磁場由一個長為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計(jì)。

（1）若加速電場加速電壓為9U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間；
（2）若加速電場加速電壓為U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，相距為d的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場；在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限有沿y軸負(fù)方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電量為q的正離子（不計(jì)重力）以初速度Vo沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動。從P點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)射出電場，進(jìn)入磁場。已知離子過A點(diǎn)時的速度方向與x軸成45o角。求：

（1）金屬板M、N間的電壓U；
（2）離子運(yùn)動到A點(diǎn)時速度V的大小和由P點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)所需時間t；
（3）離子第一次離開第四象限磁場區(qū)域的位置C（圖中未畫出）與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離OC。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在空間某一區(qū)域中既存在勻強(qiáng)電場，又存在勻強(qiáng)磁場.有一帶電粒子，以某一速度射入到該區(qū)域中(不計(jì)帶電粒子受到的重力)，則該帶電粒子在區(qū)域中的運(yùn)動情況可能是（   ）
A．做勻速直線運(yùn)動B．做勻速圓周運(yùn)動
C．做勻變速直線運(yùn)動D．做勻變速曲線運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案