(15分)如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。足夠長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))，一段時間后，小球落在斜面上的C點(diǎn)。已知小球的運(yùn)動軌跡在同一豎直平而內(nèi)，重力加速度為g，求： 

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

（1）45º （2）

解析試題分析：（1）物體P靜止時不受洛倫茲力作用，僅有自身重力和電場力，對斜面無壓力  
             ①
P獲得水平初速度后由于重力和電場力平衡，將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，由對稱性可得物體P落到斜面時其速度方向與斜面的夾角為45º              ②

        ③ 
     ④    
圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的圓心角為，物體P由A到C所需的時間：
        ⑤
（2）由③式可知，P做勻速圓周運(yùn)動        ⑥
由幾何關(guān)系知             ⑦
由①⑤⑥可解得位移             ⑧
評分參考：第(1)問10分，①②③④⑤式各2分;第(2)問5分，⑥式1分，⑦⑧各2分。
考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×105 N/C�，F(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運(yùn)動的總時間；
（3）若將勻強(qiáng)電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

靜止在勻強(qiáng)磁場中的放射性原子核X發(fā)生衰變，衰變后帶電粒子運(yùn)動速度和磁感線垂直，兩軌跡圓半徑之比，帶電粒子在軌跡圓上運(yùn)動的周期之比。設(shè)衰變過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化成射線粒子和反沖核的動能，已知該衰變過程前后原子核的質(zhì)量虧損為m。
(1)該衰變?yōu)?u>          衰變。(填“”或“”)
(2)寫出核反應(yīng)方程(反沖核的元素符號可用Y表示)：          。
(3)計算射線粒子和反沖核的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場（上、下及左側(cè)無邊界）。一個質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球，以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運(yùn)動。小球在t=0時刻通過電場中的P點(diǎn)，為使小球能在以后的運(yùn)動中豎直向下通過D點(diǎn)（P、D間距為L，且它們的連線垂直于豎直平面MN，D到豎直面MN的距離DQ等于L/π），經(jīng)過研究，可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示隨時間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場，設(shè)且為未知量。求：
（1）場強(qiáng)E的大��；
（2）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量，試推出滿足條件t1的表達(dá)式；
（3）進(jìn)一步的研究表明，豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動。則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動的最大周期T的大小，并在圖中定性畫出此時小球運(yùn)動一個周期的軌跡。
     

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外（區(qū)域Ⅱ）的磁場方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經(jīng)過加速電壓為U的加速電場加速后，從坐標(biāo)為(－R，0)的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，并從橫坐標(biāo)為0.5R處的P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知粒子第一次經(jīng)過直線MN和第二次經(jīng)過直線MN時的速度方向恰好相反，不計粒子重力，求：

（1）粒子進(jìn)入圓形區(qū)域Ⅰ時的運(yùn)動速度v的大��；       
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大��；
（3）粒子從A點(diǎn)開始到第二次經(jīng)過直線MN的過程中運(yùn)動的總時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如下圖所示，初速度為零的負(fù)離子經(jīng)電勢差為U的勻強(qiáng)電場加速后，從離子槍T
中水平射出，經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的距離為d的兩平行金屬板MN和PQ之間，
離子所經(jīng)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．不考慮離子重力作用，離子的荷質(zhì)比在什么范圍內(nèi)，離子才能打在金屬板PQ上？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，裝置上下兩極板問電勢差為U,間距為L;右側(cè)為“臺形”勻強(qiáng)磁場區(qū)域ACDH，其中，AH//CD， =4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計重力、可視為質(zhì)點(diǎn))，從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射入“臺形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，“臺形”寬度=L，忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

(1)判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大小;
(2)求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值;
(3)求出(2)問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺形”區(qū)域中運(yùn)動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直線AA1右側(cè)有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場方向、且沿與AA1邊界成θ=300角的方向射入磁場中，求離子在磁場中運(yùn)動的時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，一對磁偏轉(zhuǎn)線圈形成的勻強(qiáng)磁場分布在R = 0.10m的圓形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T。圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，右端跟足夠大的熒光屏MN相切于x軸上A點(diǎn)，置于原點(diǎn)的粒子源沿x軸正方向射出帶正電的粒子流，以v =×106m/s射入磁場，粒子的比荷為1×108c/kg，重力不計。求

（1）粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
（2）粒子打在熒光屏上的位置距A的距離。
（3）要使粒子打不到熒光屏上，求粒子的速度大小應(yīng)滿足的條件。

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