如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圓心O1在x軸上，且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切，在MN的上方存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度的大小為E0，方向沿x軸的負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b，以相同大小的初速度從原點(diǎn)O射入磁場，速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個粒子射出圓形磁場后，垂直MN進(jìn)入MN上方場區(qū)中恰好都做勻速直線運(yùn)動。不計粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。
（2）圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
（3）只撤去虛線MN上方的磁場B0，a、b兩個粒子到達(dá)y軸的時間差△t 。

(1)  (2)  (3)

解析試題分析：（1）粒子進(jìn)入MN上方后恰好做勻速直線運(yùn)動，則qvB0=qE0
粒子的初速度大小

(2)如圖，由幾何關(guān)系得粒子作圓周運(yùn)動的半徑R=r
由動力學(xué)知識可得：，得
(3)粒子在圓形磁場中作圓周運(yùn)動的周期
ab兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間差
由幾何關(guān)系：；；；；
Ab兩粒子在電場中做類平拋運(yùn)動的時間差
由幾何知識得，兩粒子離開圓形磁場區(qū)域到進(jìn)入水平勻強(qiáng)磁場之前做勻速直線運(yùn)動，兩者所用的時間相同。所以
各式聯(lián)立可得：
考點(diǎn)：帶電粒子在電場中的類平拋運(yùn)動及在磁場中的圓周運(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：填空題

1999年7月12日，日本原子能公司所屬敦賀灣核電站由于水管破裂導(dǎo)致高輻射冷卻劑外流，在檢測此次重大事故中應(yīng)用了非電量變化（冷卻劑外泄使管中液面變化）轉(zhuǎn)移為電信號的自動化測量技術(shù)．如圖是一種通過檢測電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖．容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個電極，芯柱外面套有絕緣管（塑料或橡皮）作為電介質(zhì)，電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接在指示器上，指示器上顯示的是電容的大小，但從電容的大小就可知容器中液面位置的高低.由此作出下面的判斷:如果指示器顯示出電容增大了，則兩電極正對面積       (填“增大”、“減小”或“不變”)，液面必定       (“升高”、“降低”或“不變”).

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2×10-5的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場方向成600角，求： 

（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；
（2）該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距為d，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），從a板左端貼近a板處以大小為v0的初速度水平射入板間，在勻強(qiáng)電場作用下，剛好從b板的狹縫P處穿出，穿出時的速度方向與b板所成的夾角為θ=30°，之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，最后粒子碰到b板的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。求：

（1）a、b板之間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和狹縫P與b板左端的距離。
（2）P、Q兩點(diǎn)之間的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(19分)如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里。結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)。不計離子重力，離子運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi)，求：

⑴此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r；
⑵離子從D處運(yùn)動到G處所需時間；
⑶離子到達(dá)G處時的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的均強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E；區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平均強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平均強(qiáng)磁場，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，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，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的均強(qiáng)磁場中．求：

（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
（2）O、M間的距離；
（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ到第一次離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(6分).勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距為2cm，兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角，如圖所示，問：

(1)在電荷由A移到B的過程中，電場力做了多少功？
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差為多少？
(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在兩條平行的虛線間存在著寬度為L、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，在與右側(cè)虛線相距為L處有一個與電場平行的屏．現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計），以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O．試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時間；
（2）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值；
（3）粒子打在屏上的點(diǎn)P到O距離y．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一初速度為零的帶電粒子從A板處經(jīng)電壓為U=4.0×103V的勻強(qiáng)電場加速后，到B板處獲得5.0×103m/s的速度，粒子通過加速電場的時間t=1.0×10-4s，不計重力作用，

（1）帶電粒子的比荷為多大？
（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大？
（3）粒子通過電場過程中的位移為多

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同步練習(xí)冊答案