如圖所示，真空中有以（r，0）為圓心，半徑為 r 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直于紙面向里，在 y =" r" 的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E，現(xiàn)在有一質(zhì)子從 O 點(diǎn)沿與 x 軸正方向斜向下成 30o方向（如圖中所示）射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后由M點(diǎn)（圖中沒(méi)有標(biāo)出）穿過(guò)y軸。已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r，質(zhì)子的電荷量為 e，質(zhì)量為 m，不計(jì)重力及其它阻力。求：

（1）質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的初速度大�。�
（2）M點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）質(zhì)子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間。
（1）v =     （2） （3）
（1）質(zhì)子在磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有
Bve=                 （2分）
∴ 得v =               （2分）
（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò) 120°角后，從 P點(diǎn)再勻速運(yùn)動(dòng)一段距離后垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)，由幾何關(guān)系得
P 點(diǎn)距 y 軸的距離為 x2 =" r" + rsin30o =" 1." 5 r    （2分）
質(zhì)子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)所以有
   ①         （1分）
  ②         （1分）
由①②得      （1分）
M點(diǎn)的縱坐標(biāo)            （2分）
所以M點(diǎn)坐標(biāo)為         （2分）
（3）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間            （1分）
由幾何關(guān)系得P點(diǎn)的縱坐標(biāo)                 （2分）
所以質(zhì)子勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間         （2分）
質(zhì)子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間 （1分）
本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)帶電粒子的半徑求出速度，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡，找圓心求半徑列式求解，帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，列式求解
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

 (19分)如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦．

(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；
(2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（2010·上海物理）（14分）如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個(gè)與水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架的電阻非均勻分布，將質(zhì)量m=0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并且框架接觸良好，以P為坐標(biāo)原點(diǎn)，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)，金屬棒從處以的初速度，沿x軸負(fù)方向做的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用。求：

（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
（3）為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4s過(guò)程中通過(guò)ab的電量q，某同學(xué)解法為：先算出金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離s，以及0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R，然后代入
q=

求解指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在某地上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)，如圖6所示，關(guān)于場(chǎng)的分布情況可能的是(　　)
A．該處電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向重合
B．電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直于紙面向里
C．電場(chǎng)斜向里側(cè)上方，磁場(chǎng)斜向外側(cè)上方，均與v垂直
D．電場(chǎng)水平向右，磁場(chǎng)垂直于紙面向里

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

 （2010·山東卷）25．（18分）如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為、帶電量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)。已知粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推。求

⑴粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)子的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。
⑵粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。
⑶粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)子所用的時(shí)間。
⑷假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零。請(qǐng)畫(huà)出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（不要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)明坐標(biāo)刻度值）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是
A．電場(chǎng)強(qiáng)度為B．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
C．物體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，加速電場(chǎng)的加速電壓為U0 =" 50" V，在它的右側(cè)有水平正對(duì)放置的平行金屬
板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且此區(qū)間內(nèi)還存在著垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0．已知金屬板的
板長(zhǎng)L = 0．1 m，板間距離d = 0．1 m，兩板間的電勢(shì)差uab隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．緊
貼金屬板a、b的右側(cè)存在半圓形的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0．01 T，方向垂直紙面
向里，磁場(chǎng)的直徑MN = 2R = 0．2 m即為其左邊界，并與中線OO′垂直，且與金屬板a的
右邊緣重合于M點(diǎn)．兩個(gè)比荷相同、均為q/m = 1×108 C/kg的帶正電的粒子甲、乙先后由靜
止開(kāi)始經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后，再沿兩金屬板間的中線OO′ 方向射入平行板a、b所在的區(qū)域．不
計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在每個(gè)粒
子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視作恒定不變．
（1）若粒子甲由t = 0．05 s時(shí)飛入，恰能沿中線OO′ 方向通過(guò)平行金屬板a、b正對(duì)的區(qū)域，試分析該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小和方向；
（2）若撤去平行金屬板a、b正對(duì)區(qū)域的磁場(chǎng)，粒子乙恰能以最大動(dòng)能飛入半圓形的磁場(chǎng)區(qū)域，試分析該粒子在該磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，虛線MO與水平線PQ相交于0，二者夾角θ=30°，在MOP范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，MOQ上方的某個(gè)區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，0點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0<v≤）垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，所有粒子通過(guò)直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求：

（1）速度最大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）速度最大的粒子打在水平線POQ上的位置離O點(diǎn)的距離；
（3）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．有一個(gè)帶電粒子以垂直于x軸的初速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并且恰好與y軸的正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng)，又恰好垂直進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，則帶電粒子從P點(diǎn)開(kāi)始在到第二次在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間說(shuō)法正確的有
A．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
B．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D．運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為

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