如圖所示，在正交坐標系的空間中，同時存在勻強電場和勻強磁場（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強磁場的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點從y軸上的點沿平行于z軸方向以速度射入場區(qū)，重力加速度為g。

（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點恰好做勻速圓周運動，求電場強度E的大小及方向；

（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點沿方向做勻速直線運動，求電場強度E的最小值及方向；

（3）撤去磁場，而電場強度E仍為第（2）問所求的情況, 當帶電質(zhì)點從P點射入，求它運動到平面時的位置坐標。

   

 

【答案】

（1）  方向豎直向上（2）（3）

【解析】（1）由于質(zhì)點做勻速圓周運動，所以質(zhì)點受到電場力、重力二力平衡，

即： ---------------（3分）

方向豎直向上  --------------------------------------（2分）

 （2）當電場力方向與洛倫茲力方向垂直時，場強有最小值。

此時電場強度的方向與平面的夾角為60°，即與磁感應強度B的方向相同。-----（2分）

 ------------------------------------（3分）

   ---------------------------------------------（2分）

 （3）撤去磁場后，帶電質(zhì)點受到重力mg和電場力作用，其合力與存在磁場時的洛倫茲力大小相等方向相反，與方向垂直，做類平拋運動。設經(jīng)過時間t到達平面內(nèi)的點。

 ------------（2分）

y = 0 --------------------------------（1分）

加速度a= gsin300 = g/2 ---------（2分）

 （2分）

   -------------------------（1分）

 --------------------（1分）

 -----（1分）

 

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在 xOy 平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外，磁感應強度為 B 的勻強磁場，在第四象限內(nèi)存在方向沿-y 方向、電場強度為 E  的勻強電場．從 y 軸上坐標為（0，a）的 P 點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y 方向成30°-150°角，且在 xOy 平面內(nèi)．結果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到 x 軸上，然后進入第四象限內(nèi)的正交電磁場區(qū)．已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為 m，粒子重力不計．
（1）所有通過第一象限磁場區(qū)的粒子中，求粒子經(jīng)歷的最短時間與最長時間的比值；
（2）求粒子打到 x 軸上的范圍；
（3）從 x 軸上 x=a 點射入第四象限的粒子穿過正交電磁場后從 y 軸上 y=-b 的 Q 點射出電磁場，求該粒子射出電磁場時的速度大�。�

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如圖所示，在正交坐標系的空間中，同時存在勻強電場和勻強磁場（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強磁場的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點從y軸上的點沿平行于z軸方向以速度射入場區(qū)，重力加速度為g。
（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點恰好做勻速圓周運動，求電場強度E的大小及方向；
（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點沿方向做勻速直線運動，求電場強度E的最小值及方向；
（3）撤去磁場，而電場強度E仍為第（2）問所求的情況, 當帶電質(zhì)點從P點射入，求它運動到平面時的位置坐標。

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（1）所有通過第一象限磁場區(qū)的粒子中，求粒子經(jīng)歷的最短時間與最長時間的比值；

（2）求粒子打到 x 軸上的范圍；

（3）從 x 軸上 x = a 點射入第四象限的粒子穿過正交電磁場后從 y 軸上 y =－b 的 Q 點射出電磁場，求該粒子射出電磁場時的速度大�。�

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在正交坐標系的空間中，同時存在勻強電場和勻強磁場（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強磁場的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點從y軸上的點沿平行于z軸方向以速度射入場區(qū)，重力加速度為g。

（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點恰好做勻速圓周運動，求電場強度E的大小及方向；

（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點沿方向做勻速直線運動，求電場強度E的最小值及方向；

（3）撤去磁場，而電場強度E仍為第（2）問所求的情況, 當帶電質(zhì)點從P點射入，求它運動到平面時的位置坐標。

　

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