（12分）如圖所示，在x軸上方有垂直于x0y平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m，電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點沿著y軸正方向射出，射出之后，第三次到達(dá)x軸時，它與點O的距離為L，不計粒子所受重力。求：

（1）此粒子射出的速度v；
（2）運(yùn)動的總路程X。
（1）　（2）

試題分析：解答本題的關(guān)鍵在于明確圓心和半徑，根據(jù)題意找出合理的運(yùn)動過程．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)動半周后到達(dá)電場先減速再反向加速，以大小不變的速度反向進(jìn)入磁場，再次偏轉(zhuǎn)，由題意知粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系：
設(shè)粒子初速度為v，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動由洛侖茲力充當(dāng)向心力，則有：，可得：
粒子的總路程包括電場中的路程和磁場中的路程，設(shè)粒子進(jìn)入電場作減速運(yùn)動的最大位移為，加速度為a，則有：
由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得：
由牛頓第二定律得：
則電場中的最大位移：
粒子在磁場中運(yùn)動半個圓的路程：
所以粒子運(yùn)動的總路程： 
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：計算題

(18分) 如圖，左邊矩形區(qū)域內(nèi)，有場強(qiáng)為E0的豎直向下的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電荷量為q、質(zhì)量不同的帶正電的粒子(不計重力)，沿圖中左側(cè)的水平中線射入，并水平穿過該區(qū)域，再垂直射入右邊磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域磁場邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外，左右寬為a，上下足夠長。

（1）求帶電粒子速度的大小v；
（2）如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進(jìn)入后又返回到AA/邊界，則帶電粒子的質(zhì)量在什么范圍？
（3）如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場區(qū)域（該點未畫出），則該帶點粒子的質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）在xOy平面第Ⅰ、Ⅱ象限中，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E＝，在第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝B，B2＝2B．帶電粒子a、b分別從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點（圖中沒有標(biāo)出）由靜止釋放，結(jié)果兩粒子同時分別進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B1、B2中，再經(jīng)過時間t第一次經(jīng)過y軸時恰在點M（0，－l）處發(fā)生碰撞，碰撞時兩粒子的速度在同一直線上，碰撞前帶電粒子b的速度方向與y軸正方向成60°角，不計粒子重力和兩粒子間相互作用．求：

（1）兩帶電粒子的比荷及在磁場中運(yùn)動的軌道半徑;
（2）帶電粒子釋放的位置P、Q兩點坐標(biāo)及釋放的時間差．

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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，O、P、Q三點在同一水平直線上，OP＝L，邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放，帶電粒子恰好從M點離開磁場，不計帶電粒子重力，求：

⑴磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
⑵粒子從O點運(yùn)動到M點經(jīng)歷的時間；
⑶若圖中電場方向改為豎直向下，場強(qiáng)大小未知，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，當(dāng)粒子從O點以水平速度v0射入電場，從PN的中點進(jìn)入磁場，從N點射出磁場，求帶電粒子的初速度v0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的環(huán)帶+q電荷，套在足夠長的絕緣桿上，動摩擦因數(shù)為µ，桿處于正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，桿與水平電場夾角為θ，若環(huán)能從靜止開始下滑，則以下說法正確的是(     )
A．環(huán)在下滑過程中，加速度不斷減小，最后為零
B．環(huán)在下滑過程中，加速度先增大后減小，最后為零
C．環(huán)在下滑過程中，速度不斷增大，最后勻速
D．環(huán)在下滑過程中，速度先增大后減小，最后為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，在內(nèi)筒上均勻分布著平行于軸線的標(biāo)號1-8的八個狹縫，內(nèi)筒內(nèi)半徑為R，在內(nèi)筒之內(nèi)有平行于軸線向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩極間加恒定電壓，使筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向里的電場。不計粒子重力，整個裝置在真空中，粒子碰到電極時會被電極吸收。

(1)一質(zhì)量為m1，帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點由靜止出發(fā)，進(jìn)入磁場后到達(dá)的第一個狹縫是3號縫，求兩電極間加的電壓U是多少?
(2)另一個粒子質(zhì)量為m2，帶電量為+q2，也從S點由靜止出發(fā)，該粒子經(jīng)過一段時間后恰好又回到S點，求該粒子在磁場中運(yùn)動多少時間第一次回到S點。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，三角形的一直角邊ML長為6a，落在y軸上，∠NML = 30°，其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場，已知從y軸上y=-2a的點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點.若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點為Q.忽略電子間的相互作用，不計電子的重力.試求：

（1）電子的比荷；
（2）電子束從+y軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍；
（3）從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。A板帶正電荷，B板帶等量負(fù)電荷，板間電場強(qiáng)度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1。平行金屬板右側(cè)有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場應(yīng)強(qiáng)度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ=45°，O′C=a，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，含有不同電荷量、不同速度的正、負(fù)帶電粒子（不計重力），自O(shè)點沿OO′方向進(jìn)入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線OO′方向運(yùn)動，并進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2中，求：

（1）進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2的帶電粒子的速度
（2）能擊中絕緣板CD的粒子中，所帶電荷量的最大值
（3）絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，圓柱桶的一個橫截面在xOy平面內(nèi)，與x軸相切于坐標(biāo)原點O，圓心為，半徑為，在與y軸成=角的直徑兩端開有小孔和�，F(xiàn)在桶內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向平行于軸線向外，該裝置就是一個離子速度選擇器。離子束以某一入射角從孔射入，取值不同，就有不同速率的離子從孔射出。x軸下方存在方向沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，其右邊界上放置一個與y軸平行、間距為的擋板，板上開有小孔（與、、共線），緊靠孔處安放一離子探測器。當(dāng)離子源S以入射角對準(zhǔn)孔發(fā)射某種正離子，電場場強(qiáng)大小為時，探測器檢測到有離子射入。不計離子重力和離子間的作用，打在桶壁和擋板上的離子不再反彈。試求：

（1）射入探測器上的離子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）；
（2）射入探測器上的離子在磁場和電場中運(yùn)動的時間之比。

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同步練習(xí)冊答案