（18分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓O1分別與x軸、y軸相切于C（-R，0）、D（0，R） 兩點，圓O1內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．與y軸負方向平行的勻強電場左邊界與y軸重合，右邊界交x軸于G點，一帶正電的粒子A（重力不計）電荷量為q、質(zhì)量為m，以某一速率垂直于x軸從C點射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從D點進入電場，最后從G點以與x軸正向夾角為45°的方向射出電場．求：

（1）OG之間的距離；
（2）該勻強電場的電場強度E；
（3）若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′，從C點沿與x軸負方向成30°角的方向射入磁場，則粒子A′再次回到x軸上某點時，該點的坐標(biāo)值為多少？

（1）（2）（3）（，0）

解析試題分析：（1）設(shè)粒子A速率為v0 ，其軌跡圓圓心在O點，故A運動至D點時速度與y軸垂直，粒子A從D至G作類平拋運動，令其加速度為a ，在電場中運行的時間為t
則有      ① （2分）
和        ②（2分）
聯(lián)立①②解得

故      ③（1分）

（2）粒子A的軌跡圓半徑為R ，由 得        ④（2分）
      ⑤（1分）   
聯(lián)立①③⑤得      ⑥（2分）
解得     ⑦（1分）
（3）令粒子A’ 軌跡圓圓心為O’ ，因為∠O’ CA’ =90°，O’C=R，以 O’為圓心，R為半徑做A’ 的軌跡圓交圓形磁場O1于H點，則四邊形CO’ HO1為菱形，故O’ H∥y軸，粒子A’ 從磁場中出來交y軸于I點，HI⊥O’ H，所以粒子A’ 也是垂直于y軸進入電場的    
令粒子A’ 從J點射出電場，交x軸于K點，因與粒子A在電場中的運動類似，
∠JKG=45°，GK=GJ。                                    （2分）
OI－JG=R又OI=R+Rcos30°解得JG=Rcos30°=R          （3分）
粒子A’再次回到x軸上的坐標(biāo)為（，0）        （2分
考點： 考查了牛頓第二定律與電磁學(xué)綜合應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一人站在電梯中的體重計上，隨電梯一起運動。下列各種情況中，體重計的示數(shù)最大的是

A．電梯勻減速上升，加速度大小為 1.0 m/s2
B．電梯勻減速下降，加速度大小為 1.0 m/s2
C．電梯勻加速上升，加速度大小為 0.5 m/s2
D．電梯勻加速下降，加速度大小為 0.5 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

某空間存在著如圖甲所示足夠大沿水平方向的勻強磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動．在A、B一起向左運動的過程中，以下說法正確的是(      )

A．圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時間t變化的關(guān)系
B．圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系
C．圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系
D．圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(13分) 如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為d，b、c兩點間接一阻值為r的電阻。ef是一水平放置的導(dǎo)體桿，其質(zhì)量為m、有效電阻值為r，桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。現(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿，使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動，上升了H高度，這一過程中bc間電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為Q，g為重力加速度，不計導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。求：

⑴導(dǎo)體桿上升到H過程中通過桿的電量；
⑵導(dǎo)體桿上升到H時所受拉力F的大��；
⑶導(dǎo)體桿上升到H過程中拉力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105 N/C、方向水平向左的勻強電場，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場．質(zhì)荷比為＝4×10－10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以初速度v0＝2×107 m/s垂直x軸射入電場，OA＝0.2 m，不計重力．求：
(1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離；
(2)若要求粒子不能進入第三象限，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進入電場后的運動情況．)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(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磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B；在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強電場。一個粒子源能釋放質(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P（，）時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動到Q點時，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求：
⑴勻強電場的電場強度；
⑵PQ的長度；
⑶若僅將電場方向沿順時針方向轉(zhuǎn)動60º角，粒子源仍在PQ間移動并釋放粒子，試判斷這些粒子第一次從哪個邊界射出磁場并確定射出點的縱坐標(biāo)范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有場強為E方向沿x軸負向的勻強電場，第二象限內(nèi)有方向沿y軸負向的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計重力)，從P()點由靜止開始運動， 通過第二象限后經(jīng)點再進入y≤0區(qū)域，并恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強電場的場強．
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B．
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小．在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2=5T的勻強磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點，測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：

（1）小球剛進入磁場B1時的加速度大小a；
（2）絕緣管的長度L；
（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，在x＝－2L與y軸之間第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在大小相等，方向相反的勻強電場，場強方向如圖所示。在A（－2L，L）到C（－2L,0）的連線上連續(xù)分布著電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子。從t＝0時刻起，這些帶電粒子依次以相同的速度v0沿x軸正方向射出。從A點射出的粒子剛好沿如圖所示的運動軌跡（軌跡與x軸的交點為OC的中點）從y軸上A′（0，－L）沿x軸正方向進入磁場。不計粒子的重力及它們間的相互作用，不考慮粒子間的碰撞。

（1）求電場強度E的大�。�
（2）若勻強磁場的磁感應(yīng)強度,求從A′點進入磁場的粒子返回到直線x＝－2L時的位置坐標(biāo)；
（3）在AC間還有哪些位置的粒子，經(jīng)過電場后也能沿x軸正方向進入磁場。

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