如圖所示，真空中有（r，0）為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(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)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力及阻力的作用，求：
（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大�。�
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時間；
（3）速度方向與x軸正方向成30°角（如圖中所示）射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)．
精英家教網(wǎng)
（1）質(zhì)子射入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，有evB=m
v2
r
，①
可得v=
eBr
m
②
（2）質(zhì)子沿x軸正向射入磁場后經(jīng)
1
4
圓弧后以速度v垂直于電場方向進(jìn)入電場，在磁場中運(yùn)動的時間t1=
1
4
T=
πm
2eB
，③
進(jìn)入電場后做拋物線運(yùn)動，沿電場方向運(yùn)動r后到達(dá)y軸，因此有t2=
2r
a
=
2mr
eE
④
精英家教網(wǎng)

所求時間為t=t1+t2=
πm
2eB
+
2mr
eE
⑤
（3）質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點(diǎn)垂直電場線進(jìn)入電場，如圖所示．
P點(diǎn)距y軸的距離x1=r+r?sin30°=1.5r⑥
因此可得質(zhì)子從進(jìn)入電場至到達(dá)y軸所需時間為  t2=
3rm
eE
⑦
質(zhì)子在電場中沿y軸方向做勻速直線運(yùn)動，
因此有y=vt2=Br
3er
mE
⑧
質(zhì)子到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)為y=r+y′=r+Br
3er
mE
⑨
答：
（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大小是
eBr
m
；
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時間為
πm
2eB
+
2mr
eE
；
（3）速度方向與x軸正方向成30°角（如圖中所示）射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)是r+Br
3er
mE
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對稱的等量異號點(diǎn)電荷+Q和-Q，C是y軸上的一個點(diǎn)，D是x軸上的一個點(diǎn)，DE連線垂直于x軸．將一個點(diǎn)電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將這個點(diǎn)電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2．下列判斷正確的是（　�。�

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精英家教網(wǎng)如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n=
2
．一束單色光與界面成θ=45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點(diǎn)A和B，A和B相距h=2.0cm．已知光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s．試求：?
①該單色光在玻璃磚中的傳播速度．?
②玻璃磚的厚度d．

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精英家教網(wǎng)如圖所示，真空中有一平行板電容器，兩極板分別用鋅板和銅板制成（鋅板和銅板的極限頻率分別為υ1和υ2，且υ1＜υ2），板面積為S，間距為d．鋅板與靈敏靜電計(jì)相連，鋅板和銅板原來都不帶電．現(xiàn)用頻率為υ（υ1＜υ＜υ2）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，假設(shè)光電子全部到達(dá)另一極板，則電容器的最終帶電荷量Q正比于（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，真空中有以O(shè)1為圓心，半徑為r=10cm的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓形磁場邊界上的一點(diǎn)．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T，方向垂直于紙面向外．在x≥r的空間內(nèi)分布有方向豎直向下、大小為E=4×105V/m的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)有一質(zhì)子源從O點(diǎn)向紙面內(nèi)的各個不同方向發(fā)射質(zhì)子，速率均為v=2.0×106m/s，設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m=1.6×10-27kg（不計(jì)質(zhì)子的重力），電荷q=1.6×10-19C．求
（1）沿y軸正方向射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時間；
（2）沿與x軸正方向成60°角射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸時的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，真空中有以O(shè)1為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓形磁場邊界上的一點(diǎn)．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外．x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場．從O點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m．求：
（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大��；
（2）速度方向沿y軸正方向射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時間；
（3）速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場的質(zhì)子到達(dá)x軸時的位置坐標(biāo)．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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