(10分)如圖，在3、4象限有垂直紙面向外的勻強磁場，在1、2象限有豎直向下的勻強電場。現(xiàn)從y軸上的P點（其坐標為(0,a)）水平向右發(fā)射一質量為m，電量為q，速度為V0的帶電粒子（不計重力）.它與+x方向成45°角進入第4象限。

（1）電場強度的大小？
（2）若有一長略大于3a的絕緣彈性板放在x軸上，且中點與坐標原點重合，問磁感應強度多少時，粒子與薄板彈性碰撞后(即碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變，方向相反)可再次從第2象限直接回到P點？
（1）（2）
試題分析：（1）由能量守恒定律可得：
     

（2）電荷要回到P點，軌跡必須滿足對稱性，由對稱性可得：
電荷的回旋半徑r必須滿足：

同時為了保證電荷能夠與絕緣板碰撞，回旋半徑的最小值必須滿足：


又：
點評：本題難度較大，在電場中應用動能定理不難求得場強大小，但進入磁場后粒子的運動軌跡如何還要判斷初速度方向，能夠明確回旋半徑的最小值是解決本題的關鍵
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2011年福州質檢)如圖9－3－15所示，兩根電阻忽略不計的相同金屬直角導軌相距為l，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面，且都是足夠長．兩金屬桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．回路總電阻為R，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．現(xiàn)使桿ab受到F＝5.5＋1.25t(N)的水平外力作用，從水平導軌的最左端由靜止開始向右做勻加速直線運動，桿cd也同時從靜止開始沿豎直導軌向下運動．已知：l＝2 m，mab＝1 kg，mcd＝0.1 kg，R＝0.4 Ω，μ＝0.5，g取10 m/s2.求：

圖9－3－15
(1)磁感應強度B的大�。�
(2)cd桿下落過程達最大速度時，ab桿的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調的電源上。兩板之間的右側區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷噴出質量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運動；進入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點。

（1）判段墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應強度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達下板M點，應將磁感應強度 調至B ',則B ' 的大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

反射式速調管是常用的微波器械之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動。已知電場強度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質量，帶電量,A點距虛線的距離，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應。求：

（1）B點到虛線的距離；
（2）帶電微粒從A點運動到B點所經歷的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，一帶電液滴從靜止開始自A沿曲線ACB運動到B點時，速度為零，C是軌跡的最低點，以下說法中不正確的是（   ）
A．滴帶負電
B．滴在C點動能最大
C．若液滴所受空氣阻力不計，則機械能守恒
D．液滴在C點機械能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，AB為固定在豎直平面內粗糙傾斜軌道，BC為光滑水平軌道，CD為固定在豎直平面內的光滑圓弧軌道，且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連，BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m，傾角θ=37°，BC長s=m，CD弧的半徑為R=m，O為其圓心，∠COD=143°。整個裝置處在水平向左的勻強電場中，電場強度大小為E=1×103N/C。一質量為m=0.4kg、電荷量為q= +3×10 -3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物體運動過程中電荷量不變。求
（1）物體在AB軌道上運動時，重力和電場力對物體所做的總功；
（2）物體能否到達D點；
（3）物體離開CD軌道后運動的最高點相對于O點的水平距離x和豎直距離y。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，是等離子體發(fā)電機的示意圖，磁感應強度為B，兩板間距離為d，要使輸出電壓為U，則等離子的速度V為_______，a是電源的_____極。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接．三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場，其場強大小比例為1:1:2．現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點射出場區(qū)．已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125，重力加速度為g，滑塊可以視作質點．求：

（1）滑塊進入CDHG區(qū)域時的速度大�。�
（2）滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(9分)如圖甲所示，相距為L的兩平行金屬導軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，處于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，導軌足夠長且電阻不計．兩根相同的金屬棒c和d與導軌垂直放置，它們的質量均為m，電阻均為R，間距為s0，與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．在t＝0時刻，對c棒施加一水平向右的力，使其從靜止開始做勻加速直線運動．在t0時刻，d棒開始運動，此后保持水平力不變，由速度傳感器測得兩金屬棒的v－t圖象如圖乙所示，從t1時刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運動，此時兩金屬棒的間距為s，試求：

(1)在0至t1時間內通過金屬棒c的電荷量；
(2)t0時刻回路的電功率和金屬棒c的速度大小；
(3)t1時刻兩金屬棒的加速度大小．

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