如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．已知該正交電磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d=8cm，帶電粒子以速度v0水平向右射入該正交電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，恰好不改變運(yùn)動(dòng)方向．若粒子射入時(shí)，只有電場(chǎng)，測(cè)得該帶電粒子沿豎直方向向上偏移y1=3.2cm．不計(jì)帶電粒子的重力，若粒子射入時(shí)只有磁場(chǎng)．求帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向的距離y2．
分析：若撤去磁場(chǎng)，粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解，由水平位移和豎直位移研究電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系．若撤去電場(chǎng)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出半徑，由幾何知識(shí)求出穿過(guò)場(chǎng)區(qū)后的側(cè)移．
解答：解：設(shè)帶電粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．
在電磁場(chǎng)中，帶電粒子恰好沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：Bqv0=qE …①
只有電場(chǎng)時(shí)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)：
t=
d
v0
 …②
y1=
1
2
at2=
1
2
?
qE
m
?t2…③
只有磁場(chǎng)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，Bqv0=m
v02
r
…④
由①～④解得：r=
d2
2y1
=10cm＞8cm，帶電粒子從場(chǎng)區(qū)右則射出磁場(chǎng) 
由幾何關(guān)系得：y2=r-
r2-d2
=4cm  
答：帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向的距離y2為4cm．
點(diǎn)評(píng)：本題是速度選擇器模型、電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的綜合，要注意兩種偏轉(zhuǎn)研究方法的不同，電偏轉(zhuǎn)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，磁偏轉(zhuǎn)畫(huà)軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合洛侖茲力提供向心力列方程求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi)，其圓心為O點(diǎn)，半徑R=1.8m，OA連線在豎直方向上，AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°．今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg、電荷量q=+9.0×10-4 C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi)，一段時(shí)間后從C點(diǎn)離開(kāi)，小球離開(kāi)C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（3）小球射入圓弧軌道后的瞬間對(duì)軌道的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在豎直方上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b．不計(jì)空氣阻力，則（　　）
A、小球一定帶正電B、電場(chǎng)力跟重力平衡C、小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能一定增大D、小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年山東濟(jì)寧市泗水一中高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求


(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v；
(2）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；
(3）粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年山東德州市某中學(xué)高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求
(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v；
(2）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；
(3）粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆山東濟(jì)寧市高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求

(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v；

(2）電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；

(3）粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

 

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