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          (17分)如圖所示，在xoy平面上，直線OM與x軸正方向夾角為45o，直線OM左側(cè)存在平行y軸的勻強電場，方向沿y軸負方向。直線OM右側(cè)存在垂直xoy平面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。一帶電量為q，質(zhì)量為m帶正電的粒子（忽略重力）從原點O沿x軸正方向以速度vo射入磁場。此后，粒子穿過磁場與電場的邊界三次，恰好從電場中回到原點O。（粒子通過邊界時，其運動不受邊界的影響）

          求： (1)粒子第一次在磁場中做圓周運動的半徑；
          (2)勻強電場的強度；
          (3)粒子從O點射出至回到O點的時間。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          (1)    (2)    （3）
          

          解析試題分析：（1）根據(jù)向心力公式可得：
          解得：
          （2）粒子運動的軌跡如圖所示：

          粒子第二次進入電場后做類平拋運動：
          所以：；；
          聯(lián)立解得：
          （3）粒子在磁場中運動的時間：

          在電場中做直線運動的時間：

          在電場中做類平拋運動的時間

          粒子從O點射出至回到O點的時間

          考點：本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動，意在考查學生的綜合分析能力。
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
           (8分).水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm，兩板間距d=1.0cm，兩板間電壓為90v，且上板為正，一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，從兩板中間射入，如圖，求：(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg) 

          (1)電子飛出電場時沿垂直于板方向偏移的距離是多少？
          (2)電子飛出電場時的垂直于板方向的速度是多少？
          (3)電子離開電場后，打在屏上的P點，若S=10cm，求OP的長？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          （20分）如圖所示，水平線QC下方是水平向左的勻強電場；區(qū)域Ⅰ（梯形PQCD）內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；區(qū)域Ⅱ（三角形APD）內(nèi)也有垂直紙面向里的勻強磁場，但是磁感應(yīng)強度大小可以與區(qū)域Ⅰ不同；區(qū)域Ⅲ（虛線PD之上、三角形APD以外）有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度與區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)大小相等。三角形AQC是邊長為2L的等邊三角形，P、D分別為AQ、AC的中點．帶正電的粒子從Q點正下方、距離Q點為L的O點以某一速度射出，在電場力作用下從QC邊中點N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ，接著從P點垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ。若區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的磁感應(yīng)強度大小與區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強度滿足一定的關(guān)系，此后帶電粒子又經(jīng)歷一系列運動后又會以原速率返回O點．（粒子重力忽略不計）求：

          （1）該粒子的比荷；
          （2）粒子從O點出發(fā)再回到O點的整個運動過程所有可能經(jīng)歷的時間．
          

			
          

			
          
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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A、B的板長L=0．2m，板間距d=0．2m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽略其邊緣效應(yīng)，在金屬板上側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其上下寬度D= 0．4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B =1×l0－2T．在極板下側(cè)中點O處有一粒子源，從t=0時起不斷地沿著OO’發(fā)射比荷=1×l08 C/kg．初速度為v0=2×l05m/s的帶正電粒子，忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時極板間的電壓變化．

          （1）求粒子進入磁場時的最大速率；
          （2）對于能從MN邊界飛出磁場的粒子，其在磁場的入射點和出射點的間距s是否為定值？若是，求該值；若不是，求s與粒子由O出發(fā)的時刻t之間的關(guān)系式；
          （3）定義在磁場中飛行時間最長的粒子為{A類粒子}，求出{A類粒子}在磁場中飛行的時間，以及由O出發(fā)的可能時刻．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          （12分） 如圖所示，有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝2×10－3 T；磁場右邊是寬度L＝0.2 m、場強E＝40 V/m、方向向左的勻強電場．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10－19 C，質(zhì)量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出．（不計重力）求：

          （1）大致畫出帶電粒子的運動軌跡；
          （2）帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑；
          （3）帶電粒子飛出電場時的動能Ek.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          如圖甲所示，兩塊長為L（L未知）的平行金屬板M、N，彼此正對，板間距亦為L�，F(xiàn)將N板接地，M上電勢隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。兩平行金屬板左邊緣的中線處放置一個粒子源，能沿中線方向連續(xù)不斷地放出一定速度的帶正電粒子。已知帶電粒子的荷質(zhì)比，粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計。若某時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板右邊緣離開電場（設(shè)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場看作是恒定的），同時進入金屬板右方磁感強度為T，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，一段時間后正粒子垂直打在屏PQ上，屏PQ與金屬板右邊緣的距離為d=0.5m。

          求
          ①粒子在磁場中的速度？
          ②為完成以上運動帶電粒子應(yīng)在哪個時刻進入電場？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          （18分）如圖，空間存在勻強電場和勻強磁場，電場方向為y軸正方向，磁場方向垂直于xy平面（紙面）向外，電場和磁場都可以隨意加上或撤除，重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣.一帶正電荷的粒子從P（x=0，y=h）點以一定的速度平行于x軸正向入射.這時若只有磁場，粒子將做半徑為R0的圓周運動；若同時存在電場和磁場，粒子恰好做直線運動.現(xiàn)在，只加電場，當粒子從P點運動到x=R0平面（圖中虛線所示）時，立即撤除電場同時加上磁場，粒子繼續(xù)運動，其軌跡與x軸交于M點.不計重力.求：

          ⑴粒子到達x=R0平面時速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離；
          ⑵M點的橫坐標xM.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          （8分）如圖所示，相距為d的虛線AB、CD之間存在著水平向左的、場強為E的勻強電場，M、N是平行于電場線的一條直線上的兩點，緊靠CD邊界的右側(cè)有一O點，與N點相距為l，在O點固定一電荷量為（k為靜電力常量）的正點電荷，點電荷產(chǎn)生的電場只存在于CD邊界的右側(cè)。今在M點釋放一個質(zhì)量為m、電量為-e的電子（重力不計）。求：

          （1）電子經(jīng)過N點時的速度大小。
          （2）判斷電子在CD右側(cè)做什么運動，并求出電子從M點釋放后經(jīng)過N點的時間。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：計算題
			
          

						
          如圖所示，兩金屬桿AB和CD長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。在金屬桿AB下方有高度為H的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向與回路平面垂直，此時，CD處于磁場中�，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時間，AB即將進入磁場的上邊界時，其加速度為零，此時金屬桿CD尚未離開磁場，這一過程中桿AB產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則

          （1）AB棒剛達到磁場邊界時的速度v1多大？
          （2）此過程中金屬桿CD移動的距離h和通過導(dǎo)線截面的電量q分別是多少？
          （3）通過計算說明金屬桿AB在磁場中可能具有的速度大小v2在什么范圍內(nèi)；
          （4）試分析金屬桿AB在穿過整個磁場區(qū)域過程中可能出現(xiàn)的運動情況（加速度與速度的變化情況）。
          

			
          

			
          
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