如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中分布著三個有界場區(qū)：第一象限中有一半徑為r =0.1m的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B1=1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時與x軸、y軸相切，切點分別為A、C；第四象限中，由y軸、拋物線FG（y= -10x2+x - 0.025，單位：m）和直線DH（ y = x - 0.425，單位：m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強度E=2.5N/C的勻強電場；以及直線DH右下方存在垂直紙面向里的勻強磁場B2=0.5T�，F(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-6 kg（重力不計），電量大小為2×10-4 C，速率均為20m/s的帶負(fù)電的粒子從處垂直磁場進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸夾角在0至180度之間。

（1）求這些粒子在圓形磁場區(qū)域中運動的半徑；

（2）試證明這些粒子經(jīng)過x軸時速度方向均與x軸垂直；

（3）通過計算說明這些粒子會經(jīng)過y軸上的同一點，并求出該點坐標(biāo)。

【參考答案】（1）0.1m  （2）見解析部分  （3）見解析部分

【解析】（1）

（2）考察從A點以任意方向進(jìn)入磁場的的粒子，設(shè)其從K點離開磁場，O1和O2分別是磁場區(qū)域和圓周運動的圓心，因為圓周運動半徑和磁場區(qū)域半徑相同，因此O1AO2K為菱形，離開磁場時速度垂直于O2K，即垂直于x軸，得證。

 （3）設(shè)粒子在第四象限進(jìn)入電場時的坐標(biāo)為（x，y1）,離開電場時的坐標(biāo)為（x，y2）,離開電場時速度為v2，在B2磁場區(qū)域做圓周運動的半徑為R2，有

因v2的方向與DH成45º，且半徑剛好為x坐標(biāo)值，則粒子做圓周運動的圓心必在y軸上，在此磁場中恰好經(jīng)過四分之一圓周，并且剛好到達(dá)H處，H點坐標(biāo)為（0，-0.425）。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力．一物體從坐標(biāo)原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0=4m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示，（坐標(biāo)格為正方形，g=10m/s2）
求：（1）在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N．
（2）小球到達(dá)N點的速度v2的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直平面的xoy坐標(biāo)系中，oy豎直向上，ox水平．該平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力．一物體從坐標(biāo)原點沿oy方向豎直向上拋出，初速度為V0=4m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示，（坐標(biāo)格為正方形）求：
（1）小球在M點的速度V1
（2）在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N
（3）小球到達(dá)N點的速度V2的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓O1分別與x軸、y軸相切于C（-R，0）、D（0，R） 兩點，圓O1內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．與y軸負(fù)方向平行的勻強電場左邊界與y軸重合，右邊界交x軸于G點，一帶正電的粒子A（重力不計）電荷量為q、質(zhì)量為m，以某一速率垂直于x軸從C點射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從精英家教網(wǎng)D點進(jìn)入電場，最后從G點以與x軸正向夾角為45°的方向射出電場．求：
（1）OG之間的距離；
（2）該勻強電場的電場強度E；
（3）若另有一個與A的質(zhì)量和電荷量相同、速率也相同的粒子A′，從C點沿與x軸負(fù)方向成30°角的方向射入磁場，則粒子A′再次回到x軸上某點時，該點的坐標(biāo)值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

 (2013·合肥模擬)(15分)如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0=4 m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示，(坐標(biāo)格為正方形，g=10 m/s2)求：

(1)小球在M點的速度v1;

(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N；

(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力．一小球從坐標(biāo)原點沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4 m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點的位置如圖中M點所示，(坐標(biāo)格為正方形，g＝10 m/s2)求：

 (1)小球在M點的速度v1；

(2)在圖中定性畫出小球的運動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N；

(3)小球到達(dá)N點的速度v2的大�。�

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