如圖所示，真空中直角坐標系XOY，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，在第四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小均為B，在第二象限內(nèi)有沿x軸正向的勻強電場，第三象限內(nèi)有一對平行金屬板M、N，兩板間距為d。所加電壓為U，兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場。一個正離子沿平行于金屬板的軸線射入兩板間并做直線運動，從A點（﹣L，0）垂直于x軸進入第二象限，從P（0，2L）進入第一象限，然后離子垂直于x軸離開第一象限，不計離子的重力，求：

（1）離子在金屬板間運動速度V0的大小
（2）離子的比荷q/m
（3）從離子進入第一象限開始計時，離子穿越x軸的時刻

（1）（2）（3） n∈(0,1,2,……)

解析試題分析：(1)離子在板間做直線運動，電場力與洛倫茲力平衡
qE=qv0B0  


(2)離子在第二象限內(nèi)做類平拋運動，離子在P點時沿y軸方向的分速度為v0，設(shè)沿x方向的分速度為vx
2L=v0t ，L=vxt ，vx=v0
離子在P點時的速度與y軸正方向成450角，此時v=v0
由幾何關(guān)系可以確定離子在第一象限的軌道半徑為r=2L
根據(jù)qvB=m可得= 
(3)離子在第一、第二象限內(nèi)的軌跡如圖所示

離子的周期T=2π -
離子第一次在第一象限內(nèi)運動的時間t′
離子穿過x軸的時刻為t=n+t′= n∈(0,1,2,……)
考點：此題考查帶電粒子在磁場中的圓周運動及在電場中的類平拋運動的規(guī)律，屬于復(fù)合場類的綜合題目。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如下圖所示，直角坐標系xOy中第一象限內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從x軸各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從y軸射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．

（1）求磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
（2）若從x軸兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從y軸上的同一點P（P點圖中未標出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。在t=0時刻，一位于正方形區(qū)域中心O的粒子在abcd平面內(nèi)向各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長，不計重力和粒子之間的相互作用力。已知平行于ad方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的某點離開磁場，（已知）求：

（1）粒子的比荷；
（2）從粒子發(fā)射到粒子全部離開磁場所用的時間；
（3）假設(shè)粒子發(fā)射的粒子在各個方向均勻分布，在t=t0時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子發(fā)射的總粒子數(shù)之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在x軸的上方（y＞0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶正電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求：

（1）該粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑；
（2）粒子在磁場中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，寬x=2cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向內(nèi)，大小為0.01T�，F(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子，從O點以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進入磁場，粒子重量忽略不計（）。求：

（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）所有打在y軸上的粒子在磁場中運動的最長時間；
（3）打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分)在如圖所示的xoy坐標系中，y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向、場強為E的勻強電場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．一帶電粒子從y軸上的P(0，h)點以沿x軸正方向的初速度射出，恰好能通過x軸上的D(d，0)點．己知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為-q．h、d、q均大于0．不計重力的影響．

（1）若粒子只在電場作用下直接到達D點，求粒子初速度的大小；
（2）若粒子在第二次經(jīng)過x軸時到達D點，求粒子初速度的大小
（3）若粒子在從電場進入磁場時到達D點，求粒子初速度的大小；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中，有一傾角為θ，足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱�，如圖所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求：（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠？
（2）所用時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長不超過0.2 m，板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場，磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中，磁場邊界MN與中線垂直．已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計．
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場強度看作是恒定的．試說明這種處理能夠成立的理由．
(2)設(shè)時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場時的速度大�。�
(3)對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時間而變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變，求出d的變化范圍．
　

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l.t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是(    )

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同步練習(xí)冊答案