如圖所示，在Oxy平面內(nèi)存在I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)特殊的電場(chǎng)區(qū)域，即在x≤-5L區(qū)域I和x≥5L區(qū)域Ⅴ存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向分別為水平向左和水平向右，在-5L＜x≤-L區(qū)域Ⅱ和5L>x≥L區(qū)域 Ⅳ存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在-L＜x＜L區(qū)域Ⅲ的坐標(biāo)原點(diǎn)固定一正點(diǎn)電荷Q，各區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)互不影響，各自獨(dú)立�，F(xiàn)有帶負(fù)電的粒子從區(qū)域I中的點(diǎn)A（-7L，L）由靜止釋放，經(jīng)過I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)特殊的電場(chǎng)區(qū)域能返回出發(fā)點(diǎn)A，且經(jīng)過區(qū)域Ⅲ時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知粒子的比荷不計(jì)粒子的重力）。
（1）粒子到達(dá)區(qū)域Ⅱ的右邊界的速度；
（2）點(diǎn)電荷Q的電荷量；
（3）粒子由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到第一次回到初始位置的時(shí)間。
解：（1）粒子在電場(chǎng)I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域I時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理，則
此后在電場(chǎng)Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則4l=v0t2，
又
所以粒子到達(dá)區(qū)域Ⅱ的右邊界的速度
速度與x軸正方向的夾角
（2）電場(chǎng)Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的位移
粒子在區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑
，解得
（3）粒子在電場(chǎng)I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
粒子在區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
粒子穿越區(qū)域Ⅳ的時(shí)間與穿越區(qū)域Ⅱ的時(shí)間相同，進(jìn)人區(qū)域V先減速為0，再加速返回，則返回的總時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)．存在一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域I，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿z軸正方向；和一個(gè)邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
4
5
2mE
eL
，方向垂直于紙面向外．m、e為電子的質(zhì)量和電荷量（不計(jì)電子所受重力）．現(xiàn)將電子在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放．試求：
（1）電子離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小
（2）電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)
（3）若將一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器置于區(qū)域Ⅱ，在其邊界MN正中央開有一小孔 S，電子將從S孔水平射入容器中．撤去磁場(chǎng)B，在容器內(nèi)部所在區(qū)域內(nèi)重新加上一垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．，使電子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失），則Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．的大小應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：1＋1輕巧奪冠·優(yōu)化訓(xùn)練　高二物理(下)　(修訂版)　銀版 (修訂版)　銀版 題型：013

如圖所示，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)．不計(jì)重力的影響．由這些條件可知

[　　]

A．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間

D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：013

（2004·理綜春季·全國(guó)）如圖所示，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)．不計(jì)重力的影響．由這些條件可知（   ）

 

A．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間

D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)

 

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科目：高中物理 來源：黃岡題庫2005練考新課堂　　高二物理 題型：021

如圖所示，在x＞0，y＞0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)．不計(jì)重力的影響．由這些條件可知

[　　]

A．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間

D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)

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科目：高中物理 來源：2011年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理模擬試卷（5月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)．存在一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域I，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿z軸正方向；和一個(gè)邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=，方向垂直于紙面向外．m、e為電子的質(zhì)量和電荷量（不計(jì)電子所受重力）．現(xiàn)將電子在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放．試求：
（1）電子離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小
（2）電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)
（3）若將一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器置于區(qū)域Ⅱ，在其邊界MN正中央開有一小孔 S，電子將從S孔水平射入容器中．撤去磁場(chǎng)B，在容器內(nèi)部所在區(qū)域內(nèi)重新加上一垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．，使電子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失），則Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．的大小應(yīng)滿足什么條件？

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