如圖所示，在Oxy平面內(nèi)存在I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個特殊的電場區(qū)域，即在x≤-5L區(qū)域I和x≥5L區(qū)域Ⅴ存在兩個場強大小均為E的勻強電場，方向分別為水平向左和水平向右，在-5L＜x≤-L區(qū)域Ⅱ和5L>x≥L區(qū)域 Ⅳ存在兩個場強大小均為E、方向豎直向上的勻強電場，在-L＜x＜L區(qū)域Ⅲ的坐標(biāo)原點固定一正點電荷Q，各區(qū)域內(nèi)的電場互不影響，各自獨立�，F(xiàn)有帶負(fù)電的粒子從區(qū)域I中的點A（-7L，L）由靜止釋放，經(jīng)過I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個特殊的電場區(qū)域能返回出發(fā)點A，且經(jīng)過區(qū)域Ⅲ時做勻速圓周運動。已知粒子的比荷不計粒子的重力）。
（1）粒子到達區(qū)域Ⅱ的右邊界的速度；
（2）點電荷Q的電荷量；
（3）粒子由靜止釋放運動到第一次回到初始位置的時間。
解：（1）粒子在電場I中做勻加速直線運動，出區(qū)域I時的速度為v0，由動能定理，則
此后在電場Ⅱ中做類平拋運動，則4l=v0t2，
又
所以粒子到達區(qū)域Ⅱ的右邊界的速度
速度與x軸正方向的夾角
（2）電場Ⅱ中做類平拋運動豎直方向的位移
粒子在區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運動，則軌道半徑
，解得
（3）粒子在電場I中做勻加速直線運動的時間
粒子在區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運動的時間
粒子穿越區(qū)域Ⅳ的時間與穿越區(qū)域Ⅱ的時間相同，進人區(qū)域V先減速為0，再加速返回，則返回的總時間
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Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)．存在一個邊長為L的正方形勻強電場區(qū)域I，場強大小為E，方向沿z軸正方向；和一個邊長也為L的正方形勻強磁場區(qū)域Ⅱ，磁感應(yīng)強度為B=
4
5
2mE
eL
，方向垂直于紙面向外．m、e為電子的質(zhì)量和電荷量（不計電子所受重力）．現(xiàn)將電子在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放．試求：
（1）電子離開電場區(qū)域時的速度大小
（2）電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)
（3）若將一邊長為L、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器置于區(qū)域Ⅱ，在其邊界MN正中央開有一小孔 S，電子將從S孔水平射入容器中．撤去磁場B，在容器內(nèi)部所在區(qū)域內(nèi)重新加上一垂直紙面方向的勻強磁場B．，使電子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失），則Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強度B．的大小應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：1＋1輕巧奪冠·優(yōu)化訓(xùn)練　高二物理(下)　(修訂版)　銀版 (修訂版)　銀版 題型：013

如圖所示，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出磁場．不計重力的影響．由這些條件可知

[　　]

A．不能確定粒子通過y軸時的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間

D．以上三個判斷都不對

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：013

（2004·理綜春季·全國）如圖所示，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計重力的影響．由這些條件可知（   ）

 

A．不能確定粒子通過y軸時的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間

D．以上三個判斷都不對

 

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科目：高中物理 來源：黃岡題庫2005練考新課堂　　高二物理 題型：021

如圖所示，在x＞0，y＞0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感強度的方向垂直于Oxy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計重力的影響．由這些條件可知

[　　]

A．不能確定粒子通過y軸時的位置

B．不能確定粒子速度的大小

C．不能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間

D．以上三個判斷都不對

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科目：高中物理 來源：2011年山東省實驗中學(xué)高考物理模擬試卷（5月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)．存在一個邊長為L的正方形勻強電場區(qū)域I，場強大小為E，方向沿z軸正方向；和一個邊長也為L的正方形勻強磁場區(qū)域Ⅱ，磁感應(yīng)強度為B=，方向垂直于紙面向外．m、e為電子的質(zhì)量和電荷量（不計電子所受重力）．現(xiàn)將電子在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放．試求：
（1）電子離開電場區(qū)域時的速度大小
（2）電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)
（3）若將一邊長為L、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器置于區(qū)域Ⅱ，在其邊界MN正中央開有一小孔 S，電子將從S孔水平射入容器中．撤去磁場B，在容器內(nèi)部所在區(qū)域內(nèi)重新加上一垂直紙面方向的勻強磁場B．，使電子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失），則Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強度B．的大小應(yīng)滿足什么條件？

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