(10分) 一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場中，通過了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖所示，粒子的重力不計，試求：

（1）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積；
（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離。
（1）（2）

試題分析：


       (5分)
粒子在x軸下方作類平拋運(yùn)動，垂直電場方向作勻速運(yùn)動，沿電場方向作勻加速運(yùn)動
位移與初速方向夾角為60°


    (5分)
點(diǎn)評：本題難度較大，能夠判斷粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)軌跡的兩個端點(diǎn)連線是磁場區(qū)域的最小直徑是本題的關(guān)鍵，也是粒子運(yùn)動的臨界條件，判斷粒子在各場中的運(yùn)動類型是本題的突破口
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

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想邊界，一束電子（電量為e，質(zhì)量為m，重力不計）由靜止?fàn)顟B(tài)從P點(diǎn)經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間的電場加速后垂直到達(dá)邊界Ⅱ的Q點(diǎn)。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場邊界寬度為d，電子從磁場邊界Ⅲ穿出時的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30°。求：

（1）電子在磁場中運(yùn)動的時間t；
（2）若改變PQ間的電勢差，使電子剛好不能從邊界Ⅲ射出，則此時PQ間的電勢差U是多少？ 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，AC端連有電阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運(yùn)動階段。今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF先向上運(yùn)動，最后又回到BD端。（金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計）求：

（1）EF棒下滑過程中的最大速度；
（2）請描述EF棒自撤去外力F又回到BD端整個過程的運(yùn)動情況，并計算有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)， bO沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是
A．當(dāng)小球運(yùn)動到b點(diǎn)時，洛倫茲力最大
B．當(dāng)小球運(yùn)動到c點(diǎn)時，小球受到的支持力一定大于重力
C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電勢能增大，動能先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，兩水平放置的平行金屬板A、B的板長，板間距離d=0.10m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T，其左邊界為y軸．在t=0時刻，兩金屬板間加如圖乙所示的正弦交變電壓．現(xiàn)從t=0開始，位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右以1000個/秒的數(shù)量連續(xù)均勻發(fā)射帶正電的粒子，粒子均以的初速度沿x軸進(jìn)入電場，經(jīng)電場后部分粒子射入磁場．已知帶電粒子的比荷，粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，極板間的電壓可以看作不變，不計粒子重力，不考慮極板邊緣及粒子間相互影響．試求：

（1）t＝0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界y軸射入磁場和射出磁場時兩點(diǎn)間的距離；
（2）每秒鐘有多少個粒子進(jìn)入磁場；
（3）何時刻由粒子源進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間最長，求最長時間tm（π≈3）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在如圖所示的空間區(qū)域里，軸左方有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向跟軸正方向成60°，大小為；軸右方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度=0.20T．有一質(zhì)子以速度=2.0×m/s，由軸上的A點(diǎn)（10cm，0）沿與軸正方向成30°斜向上射入磁場，在磁場中運(yùn)動一段時間后射入電場，后又回到磁場，經(jīng)磁場作用后又射入電場．已知質(zhì)子質(zhì)量近似為=1.6×kg，電荷=1.6×C，質(zhì)子重力不計．求：

（1）質(zhì)子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑．
（2）質(zhì)子從開始運(yùn)動到第二次到達(dá)y軸所經(jīng)歷的時間．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）　
（3）質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，在真空中的豎直平面內(nèi)，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為+4q，B球的電荷量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開始時PQ恰為桿的中垂線．在MN與PQ間加豎直向上的勻強(qiáng)電場，恰能使帶電系統(tǒng)靜止不動．現(xiàn)使電場強(qiáng)度突然加倍（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）

求：
（1）B球剛到達(dá)電場邊界PQ時的速度大��；
（2）判定A球能否到達(dá)電場邊界MN，如能，請求出A球到達(dá)電場邊界MN時的速度大�。蝗绮荒�，請說明理由。
(3) 帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加量的最大值；
（4）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到返回原出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在x<0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面向里.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x>0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場. 一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向垂直射入磁場，結(jié)果帶電粒子從y軸的N點(diǎn)射出磁場而進(jìn)入勻強(qiáng)電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點(diǎn)，已知===l。
不計帶電粒子所受重力，

求：（1）帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時速度的大小；
（2）帶電粒子從射入勻強(qiáng)磁場到射出勻強(qiáng)電場所用的時間；
（3）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在xoy 平面第Ⅰ、Ⅱ象限中，存在沿y軸負(fù)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平面方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 2" B1 =" 2" B ，帶電粒子a、b先后從第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q兩點(diǎn)（圖中沒有標(biāo)出）由靜止釋放，結(jié)果兩粒子同時進(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(diǎn)M(0,-)處發(fā)生正碰（即碰前兩粒子速度方向相反），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(diǎn)坐標(biāo)及釋放的時間差。

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