如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E； 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng)，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。
求：（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

（2）O、M間的距離；

（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t3。

解：（1）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子

過A點(diǎn)時(shí)速度為v，由類平拋規(guī)律知   ①  （3分）

粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：          ②  （1分）

所以    ③   （2分）

（2）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a，

則有      ④  （2分）

     ⑤   （2分）

即      ⑥   

O、M兩點(diǎn)間的距離為⑦  （2分）

（3）設(shè)粒子在Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間為t3，粒子在Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)中運(yùn)行為T3，則：

  ⑧  （2分）

由①②式可得： ⑨（1分）

則：  ⑩  （2分）

由⑩式可得：（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： 題型：

（2011?青銅峽市一模）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)的右邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m．電量為-q的帶電粒子，從電場(chǎng)中的P點(diǎn)以初速度V0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為（-L，0）且L=
m
V
2
0
qE
，（不計(jì)帶電粒子的重力）試求：
（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到Y(jié)軸上時(shí)的速度；
（2）要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回到電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度最大為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?惠州三模）如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，又都從該磁場(chǎng)中射出，若帶電粒子在磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力的作用，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的帶電粒子（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?河?xùn)|區(qū)模擬）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置（-L，0）處，以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，且已知L=
m
v
2
0
qE
．
試求：要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?珠海二模）有一個(gè)1000匝的矩形線圈，兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板AB相連（如圖所示），線圈中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；已知AB板長為2d，板間距離為d．當(dāng)穿過線圈的磁通量增大且變化率為0.2Wb/s時(shí)，有一比荷為
qm
=1.0×106C/Kg的帶正電粒子以初速度v0從上板的邊緣射入板間，并恰好從下板的邊緣射出；之后沿直線MN運(yùn)動(dòng)，又從N點(diǎn)射入另一垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)（圖中未畫出），離開圓形磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°．不計(jì)帶電粒子的重力．試求
（1）AB板間的電壓UAB
（2）v0的大小
（3）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩種場(chǎng)的分界線，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置（-l，0）處，以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，且已知l=
m
v
2
0
qE
（重力不計(jì)）．試求：
（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大�。�
（2）若要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件？

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