（18分）如圖所示，在平面內(nèi)的第一象限內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限存在有界的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，有一質(zhì)量為，電量為的電子以的速度從軸的點(diǎn)（0，cm）沿軸正方向射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后從軸的點(diǎn)射入第四象限，方向與軸成角，在磁場中偏轉(zhuǎn)后又回到點(diǎn)，方向與軸也成角;不計電子重力.求：

（1）OQ之間的距離及電子通過Q點(diǎn)的速度大小.
（2）若在第四象限內(nèi)的磁場的邊界為直線邊界，即在虛線的下方有磁場，如圖中所示,求的坐標(biāo).
（3）若在第四象限內(nèi)的磁場為圓形邊界的磁場，圓形邊界的磁場的圓心坐標(biāo)的范圍.

（1），(2) (3)，

解析試題分析:（1）電子在電場做類平拋運(yùn)動，從P到Q過程中， ①
 ②     ③      ④
解得： ⑤
（2）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，故有： ⑥
由幾何關(guān)系可知，電子回到Q點(diǎn)有： ⑦
解得：    ⑧
（3）由于在磁場中偏轉(zhuǎn)后又回到Q點(diǎn)，方向與X軸也成角．其運(yùn)動軌跡如圖：

由幾何關(guān)系可知，圓形磁場的圓心在Q點(diǎn)的正下方，即：
圓形磁場應(yīng)與電子軌跡有公共弦，同時只要磁場半徑大于即可，故磁場圓心y軸的最小坐標(biāo)為：

圓形磁場在第四象限，磁場半徑應(yīng)小于5cm，由幾何關(guān)系可知，磁場圓心y軸的最大坐標(biāo)為：

即圓形磁場的圓心的坐標(biāo)應(yīng)滿足：，
考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動、類平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動.

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

abcd是質(zhì)量為m，長和寬分別為b和l的矩形金屬線框，有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v，整個線框的電阻為R，試用題中給出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

（1）ab剛進(jìn)入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）此時線框的加速度；
（3）線框下滑中共產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，一個質(zhì)量為m =2.0×10-11kg，電荷量為q=1.0×10-5C的帶正電粒子P（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2。金屬板長L=20cm，兩板間距d =20cm，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電。粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入右側(cè)垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場中，位于磁場左側(cè)的理想邊界緊鄰偏轉(zhuǎn)電場，磁場中其余區(qū)域沒有邊界。磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求：

（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小？
（2）若粒子一定會由偏轉(zhuǎn)電場進(jìn)入磁場中，偏轉(zhuǎn)電壓U2滿足什么條件？
（3）在（2）前提下若粒子離開磁場后不會第二次進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：

（1）帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值；
（2）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內(nèi)，半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點(diǎn)，在環(huán)面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場。一帶電量為+1.0C、質(zhì)量為0.1kg的小球（直徑略小于圓管直徑），從x坐標(biāo)軸上的b點(diǎn)由靜止釋放，小球剛好能順時針沿圓管軌道做圓周運(yùn)動。（重力加速度g取10m/s2）

（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
（2）若第二次到達(dá)最高點(diǎn)a時，小球?qū)壍狼『脽o壓力，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B ；
（3）求小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)a時對圓管的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

許多儀器中可利用磁場控制帶電粒子的運(yùn)動軌跡。如圖所示的真空環(huán)境中，有一半徑r=0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場，其右側(cè)相距d=0.06m處有一足夠大的豎直屏。從S處不斷有比荷=108C/kg的帶正電粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出，經(jīng)過磁場區(qū)域后打在屏上。不計粒子重力，求：

（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡半徑；
（2）繞通過P點(diǎn)垂直紙面的軸，將該圓形磁場區(qū)域逆時針緩慢轉(zhuǎn)動90°的過程中，粒子在屏上能打到的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）．如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，MN為電場的理想邊界，場強(qiáng)大小為E1 ，ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿一個沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E2。電子從y軸上的A點(diǎn)以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域，它到達(dá)的最右端為圖中的B點(diǎn)，之后返回第一象限，且從MN上的P點(diǎn)離開。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h）．電子的電量為e，質(zhì)量為m，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時間
（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）電子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，在xoy平面內(nèi)，直線MN與x軸正方向成30o角，MN下方是垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，MN與y軸正方向間存在電場強(qiáng)度E=×105N/C的勻強(qiáng)電場，其方向與y軸正方向成60o角且指向左上方，一重力不計的帶正電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入磁場，已知粒子的比荷=107C/kg，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，試問：

（1）若測得該粒子經(jīng)過磁場的時間t1=，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）若測得該粒子經(jīng)過磁場的時間t1=，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)開始到第一次到達(dá)y軸正半軸的時間t
（3）若粒子的速度v0=1.0×106m/s，求粒子進(jìn)入電場后最終離開電場時的位置坐標(biāo)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(圖中未標(biāo)出)，矩形AD邊長為L，AB邊長為2L.一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計)以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，在對角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場(圖中未畫出)，求：

(1)帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時速度v的大小和方向；
(2)電場強(qiáng)度E的大��；
(3)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向．

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