如圖所示，虛線AO與沿水平方向的x軸的夾角為135°，x軸上、下方分別有如圖所示的水平向右的勻強電場E1和豎直向上的勻強電場E2,且電場強度E1＝E2＝20N/C，x軸下方還存在垂直于紙面向外的勻強磁場B,已知磁感應(yīng)強度B=20T.現(xiàn)將一個帶正電微粒從虛線AO上的A點由靜止釋放,微粒恰能沿AO做直線運動.A點離原點O的距離d=m,重力加速度g取10m/s2.求:

⑴微粒從進入磁場區(qū)域開始到離開磁場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t;

⑵微粒第一次回到OA直線上的某位置時, 離原點O的距離L.

 


（1）（2）


解析:

（1）由題意，在x軸上方的電場中，微粒受電場力和重力的作用，將沿AO作初速為零的勻加速直線運動．設(shè)微粒質(zhì)量為m、電荷量為q，到達O點的速度為v，則有

，即   2分

合力

加速度為   2分

由，解得    2分

在x軸下方的復(fù)合場中，因微粒所受的重力和電場力平衡，故微粒將在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動．其周期為  2分

依題意作出微粒在磁場中運動的軌跡示意圖（如圖），可知微粒從進入磁場區(qū)域直到離開，所用時間為  2分

（2）微粒在磁場中做圓周運動的半徑   2分

微粒離開磁場重新進入x軸上方的電場中，速度方向與x軸成45°，沿速度方向的分運動為勻速直線運動，垂直速度方向（即AO方向）的分運動為初速度為零的勻加速直線運動．

沿速度方向有， 3分

垂直速度方向有  3分

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，虛線MN為電場、磁場的分界線，勻強電場E=103V/m，方向豎直向上，電場線與邊界線MN成45°角，勻強磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，在電場中有一點A，A點到邊界線MN的垂直距離AO=10cm，將比荷為
2
×104C/kg的帶負電粒子從A處由靜止釋放（電場、磁場范圍足夠大，粒子所受重力不計）．求：
（1）粒子第一次進入磁場時的速度大��；
（2）粒子從釋放到下一次進入到電場區(qū)域所需要的時間；
（3）粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，虛線左側(cè)有一場強為E1=E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的勻強電場，在虛線PQ右側(cè)相距也為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子（電荷量e，質(zhì)量為m）無初速度放入電場E1中的A點，最后打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：
（1）電子從釋放到打到屏上所用的時間；
（2）電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值tanθ；
（3）電子打到屏上的點P到O點的距離x．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省泰安市寧陽二中高三12月質(zhì)檢物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，虛線左側(cè)有一場強為E1=E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的勻強電場，在虛線PQ右側(cè)相距也為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子（電荷量e,質(zhì)量為m）無初速度放入電場E1中的A點，最后打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O,求：

(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間；
(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值tanθ；
(3) 電子打到屏上的點P到O點的距離x.

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省泰安市高三12月質(zhì)檢物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，虛線左側(cè)有一場強為E1=E的勻強電場，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的勻強電場，在虛線PQ右側(cè)相距也為L處有一與電場E2平行的屏．現(xiàn)將一電子（電荷量e,質(zhì)量為m）無初速度放入電場E1中的A點，最后打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O,求：

(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間；

(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值tanθ；

(3) 電子打到屏上的點P到O點的距離x.

 

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