如圖所示，xoy為豎直平面直角坐標(biāo)系，MN為第Ⅰ、第Ⅲ象限的平分線，在MN的左側(cè)有垂直于坐標(biāo)平面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，在MN右側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2N/C．現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以v0=80m/s的初速度射入磁場(chǎng)，已知微粒的帶電量為q=2×10-12C，質(zhì)量為m=5×10-16kg，試求：
（1）帶電微粒第一次離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的位置坐標(biāo)；
（2）帶電微粒第一次越過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)；
（3）帶電微粒從O點(diǎn)射出到第一次越過(guò)y軸時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間是多長(zhǎng)．
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解析：
（1）從題設(shè)數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)微粒重子與電場(chǎng)力和洛倫茲力相比太小，應(yīng)忽略不計(jì)．帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．
微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：
由qv0B=m
v02
r
得 r=
mv0
qB
=0.2m
故第一次離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的位置A點(diǎn)位置坐標(biāo)為（0.2m，0.2m）
（2）當(dāng)微粒從C點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度方向豎直向下，在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)，則：
2r=
1
2
qE
m
t2CD
2r+y=v0tCD

解得微粒從C到D過(guò)程中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：tCD=1×10-2（s）
D點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=0.4（m）
故帶電微粒第一次越過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（0，0.4m）
（3）微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)=
2πm
qB

則微粒在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：tOA+tAC=
1
4
T+
3
4
T=1.57×10-2（s）
微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：tAB=2
v0
a
=
2mv0
qE
=2×10-2（s）
故微粒從O點(diǎn)射出到第一次越過(guò)y軸時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間t=tOA+tAB+tAC+tCD=4.57×10-2（s）
答：（1）帶電微粒第一次離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的位置坐標(biāo)為（0.2m，0.2m）
（2）帶電微粒第一次越過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)為（0，0.4m）
（3）帶電微粒從O點(diǎn)射出到第一次越過(guò)y軸時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間是4.57×10-2（s）
練習(xí)冊(cè)系列答案
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（1）帶電微粒第一次離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的位置坐標(biāo)；
（2）帶電微粒第一次越過(guò)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)；
（3）帶電微粒從O點(diǎn)射出到第一次越過(guò)y軸時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間是多長(zhǎng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示,坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.一個(gè)帶電油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn),沿著直線MP做勻速運(yùn)動(dòng),圖中α=30°,經(jīng)過(guò)P點(diǎn)后油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域,要使油滴在x>0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),需在該區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng).若帶電油滴沿PN做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直于x軸通過(guò)軸上的N點(diǎn).已知重力加速度為g.

(1)判斷油滴的帶電性質(zhì);

(2)求油滴運(yùn)動(dòng)的速率;

(3)求在x>0的區(qū)域內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);

(4)求油滴從M點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，xoy為豎直平面內(nèi)的一個(gè)直角坐標(biāo)系，y為豎直方向，OA為豎直平面內(nèi)的光滑拋物線軌道，其方程為： （式中x、y的單位均是國(guó)際單位m），將一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)穿在此軌道上，從O點(diǎn)由靜止?fàn)顟B(tài)沿著此軌道下滑，P是拋物線軌道上的一點(diǎn)，已知O和P兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°，求小環(huán)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向.（重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：2011年江蘇省高考物理模擬試卷（三）（解析版） 題型：解答題

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