如圖所示，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)從y軸上的點(diǎn)沿平行于z軸方向以速度射入場(chǎng)區(qū)，重力加速度為g。

（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點(diǎn)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；

（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值及方向；

（3）撤去磁場(chǎng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度E仍為第（2）問(wèn)所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)射入，求它運(yùn)動(dòng)到平面時(shí)的位置坐標(biāo)。

　

（1）由于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)受到電場(chǎng)力、重力二力平衡，

即： ---------------（3分）

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

   （2）當(dāng)電場(chǎng)力方向與洛倫茲力方向垂直時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)有最小值。

此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與平面的夾角為60°，即與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向相同。-----（2分）

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

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

   （3）撤去磁場(chǎng)后，帶電質(zhì)點(diǎn)受到重力mg和電場(chǎng)力作用，其合力與存在磁場(chǎng)時(shí)的洛倫茲力大小相等方向相反，與方向垂直，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)平面內(nèi)的點(diǎn)。

 ------------（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(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)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(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)存在方向沿-y 方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為 E  的勻強(qiáng)電場(chǎng)．從 y 軸上坐標(biāo)為（0，a）的 P 點(diǎn)向磁場(chǎng)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(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到 x 軸上，然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的正交電磁場(chǎng)區(qū)．已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為 m，粒子重力不計(jì)．
（1）所有通過(guò)第一象限磁場(chǎng)區(qū)的粒子中，求粒子經(jīng)歷的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值；
（2）求粒子打到 x 軸上的范圍；
（3）從 x 軸上 x=a 點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過(guò)正交電磁場(chǎng)后從 y 軸上 y=-b 的 Q 點(diǎn)射出電磁場(chǎng)，求該粒子射出電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆浙江省溫州市溫州中學(xué)高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)從y軸上的點(diǎn)沿平行于z軸方向以速度射入場(chǎng)區(qū)，重力加速度為g。
（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點(diǎn)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；
（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值及方向；
（3）撤去磁場(chǎng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度E仍為第（2）問(wèn)所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)射入，求它運(yùn)動(dòng)到平面時(shí)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年浙江省溫州市高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)從y軸上的點(diǎn)沿平行于z軸方向以速度射入場(chǎng)區(qū)，重力加速度為g。

（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點(diǎn)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；

（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值及方向；

（3）撤去磁場(chǎng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度E仍為第（2）問(wèn)所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)射入，求它運(yùn)動(dòng)到平面時(shí)的位置坐標(biāo)。

   

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年山東省青島市高三第一次統(tǒng)一模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

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(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)存在方向沿－y 方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為 E  的勻強(qiáng)電場(chǎng)．從 y 軸上坐標(biāo)為（0，a）的 P 點(diǎn)向磁場(chǎng)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30º－150º角，且在 xOy 平面內(nèi)。結(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到 x 軸上，然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的正交電磁場(chǎng)區(qū)．已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為 m，粒子重力不計(jì)．

（1）所有通過(guò)第一象限磁場(chǎng)區(qū)的粒子中，求粒子經(jīng)歷的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值；

（2）求粒子打到 x 軸上的范圍；

（3）從 x 軸上 x = a 點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過(guò)正交電磁場(chǎng)后從 y 軸上 y =－b 的 Q 點(diǎn)射出電磁場(chǎng)，求該粒子射出電磁場(chǎng)時(shí)的速度大小．

 

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