（16分）在直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng)，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合。在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁場(chǎng)邊界為矩形，其中的一個(gè)邊界與y軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m，電量為q的正離子，從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過坐標(biāo)（0，L）的Q點(diǎn)時(shí)，速度大小為，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng)，離子重力不計(jì)。求：

（1）正離子在P點(diǎn)的初速度；
（2）矩形磁場(chǎng)在x方向的最小寬度；
（3）離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間。
（1）  （2）  （3）

試題分析：（1）離子在從P到Q在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)
由于   所以
（2）離子離開磁場(chǎng)后，可能直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng)，也可能先直線運(yùn)動(dòng)一段距離后再進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng)。
由于    所以
離子離開電場(chǎng)后直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)圓心角60°
最小寬度

（3）離子離開電場(chǎng)后，先直線運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后通過O點(diǎn)返回電場(chǎng)在電場(chǎng)。
隨著磁場(chǎng)區(qū)域下移，離子在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的圓心角增大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長。
在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)最長時(shí)間t： 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板，板高h(yuǎn)="3" m，與板等高處有一水平放置的小籃筐，筐口的中心距擋板s="1" m。整個(gè)空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，而勻強(qiáng)電場(chǎng)未在圖中畫出；質(zhì)量m=1×10-3kg、電量q=﹣1×10-3C的帶電小球(視為質(zhì)點(diǎn))，自擋板下端的左側(cè)以某一水平速度v0開始向左運(yùn)動(dòng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球與檔板相碰后以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電量不變，小球最后都能從筐口的中心處落入筐中。(g取10m/s2，可能會(huì)用到三角函數(shù)值sin37°=0.6，cos37°=0.8)。試求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向；
（2）小球運(yùn)動(dòng)的可能最大速率；
（3）小球運(yùn)動(dòng)的可能最長時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界，三個(gè)區(qū)域的寬度相同，長度足夠大，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)分別存在垂直紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一群速率不同的帶正電的某種粒子，從邊界aa′上的O處，沿著與Oa成30°角的方向射入Ⅰ區(qū)．速率小于某一值的粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t0；速率為v0的粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入Ⅱ區(qū)．已知Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2Bv0，不計(jì)粒子重力．求：

(1)該種粒子的比荷；
(2)區(qū)域Ⅰ的寬度d；
(3)速率為v0的粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的初、末位置間的電勢(shì)差U；
(4)要使速率為v0的粒子進(jìn)入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū)，Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小范圍應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在虛線所圍的矩形區(qū)域內(nèi)，同時(shí)存在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從左方水平射入的電子，穿過該區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，重力可忽略不計(jì)，則在這個(gè)區(qū)域中的E和B的方向不可能的是
A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同
B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反
C．E豎直向上，B垂直于紙面向外
D．E豎直向上，B垂直于紙面向里

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長、相距為L的金屬直角導(dǎo)軌，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。一絕緣細(xì)線跨過導(dǎo)軌直角頂點(diǎn)處定滑輪連接兩金屬細(xì)桿ab、cd，桿通過兩端金屬小圓環(huán)垂直套在導(dǎo)軌上，細(xì)桿質(zhì)量均為m、電阻均為R，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。保持細(xì)線拉直后同時(shí)無初速釋放兩細(xì)桿，cd桿下降高度h時(shí)達(dá)到最大速度。 ab桿一直在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，接觸處摩擦及導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，取重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時(shí)，ab桿的加速度大��；
(2)下滑過程中，cd桿的最大速率；
(3)從開始釋放到剛好達(dá)到最大速度的過程中整個(gè)回路所產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點(diǎn)P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)Q（0，-l）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�
（2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；
（3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，光滑絕緣的水平面上有一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板OA與水平成為30°傾角放置，其左端有一豎直檔板，擋板上有一小孔P，已知OA板上方有方向豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=5V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，和垂直紙面向外的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=帶電量為q=+的帶電小球，從小孔P以速度v=2m/s水平射入上述電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域，之后從OA板上的M點(diǎn)垂直O(jiān)A方向飛出上述的電磁場(chǎng)區(qū)域后而進(jìn)入下方的電磁場(chǎng)區(qū)域 ，OA板下方電場(chǎng)方向變?yōu)樗较蛴遥妶?chǎng)強(qiáng)度大小為，當(dāng)小球碰到水平地面時(shí)立刻加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B=1T，方向垂直紙面向里。小球與水平地面相碰時(shí)，豎直方向速度立刻減為零，水平方向速度不變，小球運(yùn)動(dòng)到D處剛好離開水平地面，然后沿著曲線DQ運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g=10m/s2，小球在水平地面上運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，不計(jì)摩擦。

（1）求小球在OA上方空間電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）求小球從M運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間；
（3）若小球在DQ曲線上運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)速率最大為vm，該處軌跡的曲率半徑（即把那一段曲線盡可能的微分，近似一個(gè)圓弧，這個(gè)圓弧對(duì)應(yīng)的半徑即曲線上這個(gè)點(diǎn)的曲率半徑）。求vm與的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖14所示，在坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-2），Q點(diǎn)坐標(biāo)為（4，0），不計(jì)粒子重力。求：

（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小。
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B，粒子將以垂直y軸的方向經(jīng)H點(diǎn)進(jìn)入第二象限，求B的大小及H點(diǎn)的坐標(biāo)值；
（3）求粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點(diǎn)垂直射入，兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知兩板之間距離為d，板長為d，O點(diǎn)是板的正中間，為使粒子能從兩板間射出，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件（已知質(zhì)子的帶電荷量為e，質(zhì)量為m）

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