如圖所示，在xoy平面內(nèi)的第三象限中有沿－y方向的勻強電場，場強大小為E.在第一和第二象限有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于直角坐標(biāo)平面向里。今有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從y軸的P點以初速度v0垂直于電場方向進(jìn)入電場（不計電子所受重力）。經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負(fù)方向成45°進(jìn)入磁場，并能返回到原出發(fā)點P。
（1）簡要說明電子的運動情況，并畫出電子運動軌跡的示意圖；  
（2）求P點距坐標(biāo)原點的距離；
（3）電子從P點出發(fā)經(jīng)多長時間再次返回P點？
（1）電子運動軌跡示意圖如圖所示。進(jìn)入電場從P到A做勻變速曲線運動（類平拋運動）；進(jìn)入磁場從A到C再到D，做勻速圓周運動；
離開磁場從D回到P做勻速直線運動。 （5分）
（說明3分,畫圖2分，軌跡圓心O1在y軸上，則
作圖分為零分。）
（2）電子通過A點時速度大小為    
v= =v0  （2分）
電子由P運動到A，由動能定理   Eeh= 
解得h=  （3分）
（3）設(shè)電子從P運動到A用時間為t1       t1==           （2分）
電子在勻強磁場中作圓運動從A運動到D，洛侖茲力提供向心力    Bev=，
電子在勻強磁場中運動周期為T=
依題意和電子運動軌跡示意圖可知，電子在磁場中運動的時間為t2=（2分）
電子從D勻速運動到P用時間為t3=            （2分）
總時間為t=t1+t2+t3=   （1分）
略
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)，只考慮電子可能受到的電場力和洛侖茲力，則電子可沿x軸正方向作直線運動的是（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖18甲所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計，板間電壓都是U，兩電容器的極板長相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿其中軸線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運動，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運動，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點沿水平方向進(jìn)入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不計電容之外的電場對電子運動的影響。

（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？
（2）求Q板和M板間的距離x ；
（3）若只保留電容器右側(cè)區(qū)域的磁場，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿原方向進(jìn)入電容器，已知電容器極板長均為。則電子進(jìn)入電容器MN時距MN中心線的距離？要讓電子通過電容器MN后又能回到O點，還需在電容器左側(cè)區(qū)域加一個怎樣的勻強磁場？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場I，在范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場在一條直線上，，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B。離子源中的離子帶電荷量為，質(zhì)量為m,通過小孔進(jìn)入兩板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后由小孔射出，再從O點進(jìn)入磁場區(qū)域I,此時速度方向沿紙面垂直于磁場邊界MN不計離子的重力。
(1)若加速電場兩板間電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場后做圓周運動的半徑R0
(2)在上有一點P,P點到O點距離為若離子能通過P點,求加速電壓U和從O點到P點的運動的時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場。已知從坐標(biāo)原點O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)重力可忽略不計，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是 （   ）
A．E和B都沿x軸的正方向
B．E和B都沿x軸的負(fù)方向
C．E沿z軸正方向，B沿y軸正方向
D．E沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強為E的勻強電場，和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，Y軸為兩種場的分界線，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置（-L，O）處，以初速度V0沿X軸正方向開始運動，且已知L=（重力不計）。試求：（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時速度的大�。�
（2）若要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

當(dāng)電子由A不斷運動到B的過程中，如圖所示，在電子流正上方的小磁針如何運動：(　　)
A．不動B．N極向紙里，S極向紙外旋轉(zhuǎn)
C．向上運動 D．N極向紙外，S極向紙里旋轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，在以O為坐標(biāo)原點的平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個質(zhì)量，帶電量的帶電小球在0時刻以的速度從O點沿方向（水平向右）射入該空間，在該空間同時加上如圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿方向（豎直向上），場強大小。磁場垂直于平面向外，磁感應(yīng)強度大小。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824121503737494.gif" style="vertical-align:middle;" />，不計空氣阻力，計算結(jié)果中可以保留根式或。試求：

（1）末小球速度的大小。
（2）在給定的坐標(biāo)系中，大體畫出小球在0~內(nèi)運動軌跡的示意圖。
（3）末小球的位置坐標(biāo)。

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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，xoy平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場強度為E=1．0×1 04 N／的勻強電場。在Y軸右側(cè)有一個邊界為圓形的勻強磁場區(qū)域，圓心O’位于x軸上,半徑為r=0．01 m，磁場最左邊與Y軸相切于O點，磁感應(yīng)強度為B=0．01T，方向垂直紙面向里。在坐標(biāo)xo=0．06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ。一束帶正電的粒子從電場中的A點（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場的初速度向右運動，穿出電場時恰好通過坐標(biāo)原點，速度大小為v="2" ×106m／s，方向與x軸正向成300角斜向下。已知粒子的質(zhì)量為m=1．0×l0-2kg，電量為q=1．0×10-10C，重力不計。

（1）求粒子出發(fā)點A的坐標(biāo)；
（2）若圓形磁場可沿x軸向右移動，圓心O仍在x軸上，由于磁場位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場半徑,磁場最左邊仍然與Y軸相切于O點，當(dāng)磁場半徑至少為多大時，粒子就再也不能打到帶屏上?

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