如圖所示，在某空間建立一坐標(biāo)xoy，其間充滿著x正方向的勻強電場，場強E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強磁場，磁感強度B=2.5T。今有一帶負電微粒質(zhì)量 kg，電量q=-5×10-7  C。在該空間恰能做勻速直線運動。求：

（1）試分析該題中重力可否忽略不計（需通過計算說明）。
（2）該微粒運動的速度。
（3）若該微粒飛經(jīng)y軸的某點M時，突然將磁場撤去而只保留電場，則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點，則微粒從M到N運動的時間為多長，M、N兩點間的距離為多大？（圖中M、N在坐標(biāo)上未標(biāo)出）

（1）重力不能忽略不計；（2）1.6m/s； 與y軸負方向成60º角；（3）s=1.536m

解析試題分析: （1） 根據(jù)已知條件可計算出電場力：F=qE=5×10-7×2.0N=1.0×10-6N
重力：
重力與電場力在同一個數(shù)量級——所以重力不能忽略不計。
（2）該微粒運動的速度。由于微粒恰好作直線運動，所以合力為0。微粒受重力、電場力和洛侖茲力如圖示：


   由圖可得速度方向與y軸負方向成θ角，滿足， 所以：θ=60º
（3）用運動的合成與分解的方法將速度v沿重力方向和沿電場力反方向分解的來求M、N兩點間的距離。其解答過程如下：

   
由上述兩式聯(lián)立可得運動時間t=0.48s，M、N兩點間的距離s=1.536m。
該題也可以選擇用類似于斜面上的平拋運動來求M、N兩點間的距離。將s分解為沿v方向的s cosθ和垂直v方向的s sinθ，則： scosθ= vt   
由上述兩式聯(lián)立可得運動時間t=0.48s，M、N兩點間的距離s=1.536m。
考點： 帶電粒子在復(fù)合場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

人類發(fā)現(xiàn)電和磁的關(guān)系，經(jīng)歷了漫長的歲月。1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線下小磁針的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象從而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)磁鐵穿過閉合線圈時，線圈中有電流產(chǎn)生從而發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列相關(guān)說法正確的是

A．給小磁針上方的導(dǎo)線通電，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．導(dǎo)線下方小磁針偏轉(zhuǎn)的角度大小只與電流的強弱有關(guān)
C．線圈中感應(yīng)電流的強弱與磁鐵穿過線圈的速度大小有關(guān)
D．線圈橫截面積越大磁鐵穿過時產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，一帶電粒子垂直射入一垂直紙面向里自左向右逐漸增強的磁場中，由于周圍氣體的阻尼作用，其運動徑跡為一段圓弧線，則從圖中可以判斷(不計重力)(　　)

A．粒子從A點射入，速率逐漸減小
B．粒子從 A點射入，速率逐漸增大
C．粒子帶負電，從B點射入磁場
D．粒子帶正電，從B點射入磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

(4分)將長為1 m的導(dǎo)線ac從中點b折成如圖所示的形狀，放入B＝0.08 T的勻強磁場中，abc平面與磁場垂直．若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電，則整個導(dǎo)線所受安培力大小為________ N.

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖為電磁流量計的示意圖。直徑為d的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)，有導(dǎo)電液體流動，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)電液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內(nèi)a、b兩點間的電勢差為U，則管中導(dǎo)電液體的流量（單位時間內(nèi)流過導(dǎo)管截面的液體體積）Q=___ _.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在勻強磁場，其邊界線是半徑為R的半圓，半圓外磁場方向相垂直于紙面向里，半圓內(nèi)磁場方向相垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大小均為B�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，不計微粒的重力。P、O、Q三點均在直線MN上。求：

（1）若帶電微粒在磁場中運動的半徑，求帶電微粒從P到Q的時間
（2）若帶電微粒在磁場中運動的半徑，求帶電微粒從P到Q的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由指向的勻強電場,場強為。在板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒，已知油漆微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為，不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度。求：
      
（1）油漆微粒落在板上所形成的圖形面積；
（2）若讓、兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度，調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個方向噴出，其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度；
（3） 在滿足（2）的情況下，打中板的油漆微粒中，在磁場中運動的最短時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁應(yīng)強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，M、N之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）電場強度E的大小和方向；
（2）小球從A點拋出時初速度v0的大��；
（3）小球從A點運動到N點的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，OAC的三個頂點的坐標(biāo)分別為O（0,0）、A（0，L）、C(，0)，在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。在t=0時刻，同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸。不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。

（1）求磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；
（2）若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點P（P點圖中未標(biāo)出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系；
（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，求粒子進入磁場時的速度大小。

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同步練習(xí)冊答案