如圖12所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右，電場(chǎng)寬度為L；中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，穿過中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后，又回到O點(diǎn)，然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過程。求：

（1）中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d；

（2）帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到O點(diǎn)所用時(shí)間t.

[來源:Z

（1）   （2）


解析:

（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理，可得： 

帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由牛頓第二定律，可得：

由以上兩式，可得。

可見在兩磁場(chǎng)區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同，如圖13所示，三段圓弧的圓心組成的三角形ΔO1O2O3是等邊三角形，其邊長(zhǎng)為2R。所以中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為

（2）在電場(chǎng)中

，

在中間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

在右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

則粒子第一次回到O點(diǎn)的所用時(shí)間為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)2008年9月25日21時(shí)10分，神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射，共飛行2天20小時(shí)27分鐘，繞地球飛行45圈后，于9月28日17時(shí)37分安全著陸．航天員翟志剛著“飛天”艙外航天服，在劉伯明的配合下，成功完成了空間出艙活動(dòng)，進(jìn)行了太空行走．出艙活動(dòng)結(jié)束后，釋放了伴飛衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進(jìn)行伴飛實(shí)驗(yàn)．神舟七號(hào)是由長(zhǎng)征-2F運(yùn)載火箭將其送入近地點(diǎn)為A，遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，其簡(jiǎn)化的模擬軌道如圖12所示．假設(shè)近地點(diǎn)A距地面高度為h，飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用的時(shí)間為t，地球表面的重力加速度為g，地球半徑R，試求：
（1）飛船在近地點(diǎn)A的加速度aA大��；
（2）飛船在預(yù)定圓軌道上飛行的速度v的大�。�

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年河南省淇縣一中高二第一次月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(12分)在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個(gè)電荷量q＝－5.0×10－8 C、質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2.0 m/s，如圖12所示．(g取10 m/s2)試求：   
                               
(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；
(2)物塊最終停止的位置．

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科目：高中物理 來源：2014屆河南省高二第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(12分)在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個(gè)電荷量q＝－5.0×10－8 C、質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2.0 m/s，如圖12所示．(g取10 m/s2)試求：   

                               

(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；

(2)物塊最終停止的位置．

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山西省山大附中高二暑假考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

（專題卷）（10分）2008年9月25日21時(shí)10分，神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射，共飛行2天20小時(shí)27分鐘，繞地球飛行45圈后，于9月28日17時(shí)37分安全著陸。航天員翟志剛著“飛天”艙外航天服，在劉伯明的配合下，成功完成了空間出艙活動(dòng)，進(jìn)行了太空行走。出艙活動(dòng)結(jié)束后，釋放了伴飛衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進(jìn)行伴飛實(shí)驗(yàn)。神舟七號(hào)是由長(zhǎng)征—2F運(yùn)載火箭將其送入近地點(diǎn)為A，遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，其簡(jiǎn)化的模擬軌道如圖12所示。假設(shè)近地點(diǎn)A距地面高度為h，飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用的時(shí)間為t，地球表面的重力加速度為g，地球半徑R，試求：

(1)．飛船在近地點(diǎn)A的加速度aA大��；
(2)．飛船在預(yù)定圓軌道上飛行的速度的大小。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山西大學(xué)附屬中學(xué)高二暑假考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

（專題卷）（10分）2008年9月25日21時(shí)10分，神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射，共飛行2天20小時(shí)27分鐘，繞地球飛行45圈后，于9月28日17時(shí)37分安全著陸。航天員翟志剛著“飛天”艙外航天服，在劉伯明的配合下，成功完成了空間出艙活動(dòng)，進(jìn)行了太空行走。出艙活動(dòng)結(jié)束后，釋放了伴飛衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進(jìn)行伴飛實(shí)驗(yàn)。神舟七號(hào)是由長(zhǎng)征—2F運(yùn)載火箭將其送入近地點(diǎn)為A，遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，其簡(jiǎn)化的模擬軌道如圖12所示。假設(shè)近地點(diǎn)A距地面高度為h，飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用的時(shí)間為t，地球表面的重力加速度為g，地球半徑R，試求：

(1)．飛船在近地點(diǎn)A的加速度aA大小；
(2)．飛船在預(yù)定圓軌道上飛行的速度的大小。

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