(16分)如圖所示，在坐標(biāo)系的第一、四象限存在一寬度為a、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P（，）時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求：
⑴勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
⑵PQ的長(zhǎng)度；
⑶若僅將電場(chǎng)方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)60º角，粒子源仍在PQ間移動(dòng)并釋放粒子，試判斷這些粒子第一次從哪個(gè)邊界射出磁場(chǎng)并確定射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)范圍。
（1）  （2） （3）[，]

試題分析：(1)粒子源在P點(diǎn)時(shí)，粒子在電場(chǎng)中被加速
根據(jù)動(dòng)能定理 有                 （1分）
解得               （1分）
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律 有（1分）
由幾何關(guān)系知，半徑     （1分）

解得                       （1分）
(2)粒子源在Q點(diǎn)時(shí)，設(shè)OQ=d
根據(jù)動(dòng)能定理 有          （1分）
根據(jù)牛頓第二定律 有      （1分）
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與邊界EF相切，由幾何關(guān)系知 
                 （1分）
聯(lián)立解得                     （1分）
長(zhǎng)度           （1分）

(3)若僅將電場(chǎng)方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)角，由幾何關(guān)系可知，粒子源在PQ間各點(diǎn)釋放的粒子經(jīng)電場(chǎng)后射入磁場(chǎng)時(shí)的速率與原來相等，仍為v1、v2。從P、Q點(diǎn)發(fā)出的粒子軌道半徑仍為、  （1分）
從P發(fā)出的粒子第一次從y軸上N點(diǎn)射出，由幾何關(guān)系知軌道正好與EF相切，N點(diǎn)的縱坐標(biāo)
   （2分）
同理可求，從Q發(fā)出的粒子第一次從y軸上M點(diǎn)射出，M點(diǎn)的縱坐標(biāo)
             （2分）
即射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)范圍  [，] （1分）
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

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分） 如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷＝106 C/kg的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過×10－5 s后，電荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時(shí)為t＝0時(shí)刻)．求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；（保留2位有效數(shù)字）
(2)圖b中t＝×10－5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離；
(3)如果在O點(diǎn)右方d＝68 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）；第四象限有與x軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；第三象限也存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點(diǎn)由靜止釋放，恰好能在坐標(biāo)平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線斜向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過x軸上的a點(diǎn)進(jìn)入y<0的區(qū)域后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過y軸上的b點(diǎn)進(jìn)入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后通過x軸上的c點(diǎn)，且Oa=Oc。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)。求：

（1）微粒的電性及第一象限電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1；
（2）帶電微粒由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，其電勢(shì)能的變化量大�。�
（3）帶電微粒從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（本題13分）在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，有一個(gè)與坐標(biāo)平面垂直的界面，界面與x軸成45°且經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，界面右下側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向沿y軸的正方向，界面左上側(cè)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直坐標(biāo)平面向里，大小未知�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)為(，-)的P點(diǎn)處由靜止釋放，粒子以一定的速度第一次經(jīng)過界面進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。經(jīng)過一段時(shí)間，從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到電場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）粒子第一次經(jīng)過界面進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度有多大？
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
（3）粒子第三次經(jīng)過界面時(shí)的位置坐標(biāo)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子（不計(jì)重力），以速度v0沿圖示方向恰能直線穿過，正確的分析是（   ）
A．如果讓平行板電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以v0進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過
B．如果帶正電粒子以大于v0的速度沿v0方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來越小
C．如果帶負(fù)電粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來越大
D．無論帶正電還是帶負(fù)電的粒子，若從下向上以速度v0進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能都一定增加

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，磁感線和電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直。在MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面。若不計(jì)空氣阻力，小球在通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過程中，下列說法中正確的是  
A．小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B．小球的電勢(shì)能保持不變
C．洛倫茲力對(duì)小球做正功
D．小球的動(dòng)能增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上，斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處，且恰好對(duì)斜面無壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質(zhì)點(diǎn))，一段時(shí)間后，小球落在斜面上的C點(diǎn)。已知小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平而內(nèi)，重力加速度為g，求： 

(1)小球P落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時(shí)間t；
(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）、傳送帶和水平面的夾角為37°，完全相同的兩輪和皮帶的切點(diǎn)A、B間的距離為24m， B點(diǎn)右側(cè)（B點(diǎn)在場(chǎng)的邊緣）有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=103T.傳送帶在電機(jī)帶動(dòng)下，以4m/s速度順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg，電量q=+10-2C的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放于傳送帶的A點(diǎn)，已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.8，物體在運(yùn)動(dòng)過程中電量不變，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的時(shí)間？
（2）若物體從B點(diǎn)進(jìn)入混合場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則所加的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E應(yīng)為多少？物體仍然從混合場(chǎng)的左邊界出混合場(chǎng)，則場(chǎng)的右邊界距B點(diǎn)的水平距離d至少等于多少？

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