在如圖所示區(qū)域中，x軸上方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里，大小為B，今有一質(zhì)子以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中運動一段時間以后從C點進(jìn)入x軸下方的勻強電場區(qū)域中，在C點速度方向與x軸正方向夾角為450，該勻強電場的強度大小為E，方向與y軸夾角為θ=450且斜向左上方，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為q，不計質(zhì)子的重力，磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大，求：
(1) C點的坐標(biāo)。
(2) 質(zhì)子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間。
(3) 質(zhì)子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場E方向的夾角。(角度用反三角
函數(shù)表示)
（1）（2）
（1）解：質(zhì)子的運動軌跡如圖

(1)

（2）從A到C的運動時間

質(zhì)子在電場中先作減速運動并使速度減為零，然后反向運動，在電場中運動的時間

質(zhì)子從C運動到D的時間
所以，質(zhì)子從A點出發(fā)到第三次穿越χ軸所需時間

(3)質(zhì)子第三次穿越χ軸后，在電場中作類平拋運動，由于V0與χ負(fù)方向成45。角，所以第
四次穿越x軸時
 
則沿電場方向速度分量為
所以，速度的大小為

速度方向與電場E的夾角設(shè)為θ，如圖所示

則

本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動，難度較大，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動，利用先找圓心后求半徑的規(guī)律求出進(jìn)入電場的速度方向，判斷出在電場中向左勻減速直線運動在做反方向的勻加速直線運動，進(jìn)入磁場時速度大小和方向都不變求運動時間
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：計算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強電場,電場的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場.質(zhì)點到達(dá)x軸上A點時,速度方向與x軸的夾角為φ,A點與原點O的距離為d.接著,質(zhì)點進(jìn)入磁場,并垂直于OC飛離磁場.不計重力影響.若OC與x軸的夾角也為φ,求

(1)粒子在磁場中運動速度的大小;
(2)勻強電場的場強大小.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示的空間分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強電場，電場強度E＝1.0×104 V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強磁場，磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度分別為B1＝2.0 T、B2＝4.0 T．三個區(qū)域?qū)挾确謩e為d1＝5 m、d2＝d3＝6.25 m，一質(zhì)量m＝1.0×10－8 kg、電荷量q＝1.6×10－6 C的粒子從O點由靜止釋放，粒子的重力忽略不計．求：

(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時的速度大小v；
(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運動時間t；
(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度與邊界面的夾角α.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩根相距L=0.5m的足夠長的金屬導(dǎo)軌如圖甲所示放置，他們各有一邊在同一水平面上，另一邊垂直于水平面。金屬細(xì)桿ab、cd的質(zhì)量均為m=0.05kg，電阻均為R=1.0Ω，它們與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小B=1.0T、方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右運動時，從某一時刻開始釋放cd桿，并且開始計時，cd桿運動速度隨時間變化的圖像如圖乙所示（在0～1s和2~3s內(nèi)，對應(yīng)圖線為直線。g=10m/s2）。求：


（1）在0~1s時間內(nèi)，回路中感應(yīng)電流I1的大��；
（2）在0～3s時間內(nèi)，ab桿在水平導(dǎo)軌上運動的最大速度Vm；
（3）已知1～2s內(nèi)，ab桿做勻加速直線運動，寫出1～2s內(nèi)拉力F隨時間t變化的關(guān)系式，并在圖丙中畫出在0～3s內(nèi)，拉力F隨時間t變化的圖像。（不需要寫出計算過程，只需寫出表達(dá)式和畫出圖線）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強電場和水平方向的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，下列說法正確的是
A．電場強度為B．物體運動過程中機械能守恒
C．物體逆時針轉(zhuǎn)動D．磁感應(yīng)強度為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間的距離為d，其上端接一電阻R，在兩導(dǎo)軌間存在與平面垂直的勻強磁場B，且磁場區(qū)域足夠大，在其下方存在與導(dǎo)軌相連的兩個豎直的平行金屬板。在兩金屬板間存在一光滑的軌道，傾斜軌道與水平方向的夾角為θ，傾斜軌道與豎直圓形軌道間用一段光滑小圓弧相連，圓形軌道的半徑為r，將一電阻也為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從一位置由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，當(dāng)導(dǎo)體棒開始勻速運動時，將一帶正電的小球由傾斜軌道的某一位置由靜止釋放，小球的電荷量為q，求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運動的速度；
（2）若小球到達(dá)圓形軌道最高點時對軌道的壓力剛好為零，則釋放小球的初位置到圓形軌道最低點的高度h多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一豎直平面上，高度差為3L，左端與水平放置的平行極板相連接，長方形區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，兩磁場區(qū)域的寬度分別為L、2L，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強度大小是Ⅰ區(qū)的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態(tài)，緊貼導(dǎo)軌勻速滑行，且與導(dǎo)軌接觸良好. 當(dāng)CD桿以2v0的速度水平向右進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場時，兩極板中有一質(zhì)量為m的帶電油滴恰能平衡. 現(xiàn)讓CD桿以v0的速度勻速通過兩個磁場區(qū)域，桿剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場時，釋放油滴，如果只考慮CD桿在兩磁場區(qū)的過程，設(shè)油滴不會落到極板上，重力加速度為g. 求全過程：

（1）油滴能達(dá)到的最大速度vm；（2）電場力對油滴做的功W.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

某儀器用電場和磁場來控制電子在材料表面上方的運動，如圖所示，材料表面上方矩形區(qū)域PP′N′N充滿豎直向下的勻強電場，電場寬為d；矩形區(qū)域NN′M′M充滿垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，長為3s，寬為s；NN′為磁場與電場之間的薄隔離層。一個電荷量為e、質(zhì)量為m、初速為零的電子，從P點開始被電場加速經(jīng)隔離層垂直進(jìn)入磁場，電子每次穿越隔離層，時間極短、運動方向不變，其動能損失是每次穿越前動能的10%，最后電子僅能從磁場邊界M′N′飛出。不計電子所受重力。

（1）控制電子在材料表面上方運動，最大的電場強度為多少？
（2）若電子以上述最大電場加速，經(jīng)多長時間將第三次穿越隔離層？
（3）A是M′N′的中點，若要使電子在A、M′間垂直于AM′飛出，求電子在磁場區(qū)域中運動的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲圖中A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通如圖乙所示的交變電流i，則（  ）

A. 從t1到t2時間內(nèi)A、B兩線圈吸引
B. 從t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相斥
C. t1時刻兩線圈間作用力為零
D. t2時刻兩線圈間的吸引力最大

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同步練習(xí)冊答案