一荷質(zhì)比為
qm
=3×104C/kg的帶電粒子經(jīng)一電場(chǎng)U=150V加速進(jìn)入到一只有左邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T 求：
（1）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度
（2）粒子離開(kāi)磁場(chǎng)左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長(zhǎng)度
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
分析：（1）帶電粒子在加速電場(chǎng)中的末速度根據(jù)動(dòng)能定理qU=
1
2
mv2求解；
（2））粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力和幾何知識(shí)求解；
（3）根據(jù)周期和轉(zhuǎn)過(guò)角的關(guān)系進(jìn)行解答．
解答：解：（1）由動(dòng)能定理qU=
1
2
mv2得
v=
2qU
m
=3×103m/s；
（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力qvB=
mv2
r

解得r=1m
粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)距離進(jìn)入點(diǎn)的長(zhǎng)度L=2r=2m；
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T=
2πm
qB
=2.09×10-3s
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
T
2
=1.05×10-3s
答：（1）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度3×103m/s
（2）粒子離開(kāi)磁場(chǎng)左邊界的位置距離進(jìn)入點(diǎn)的長(zhǎng)度2m
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間1.05×10-3 s
點(diǎn)評(píng)：此題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，最好畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡圖．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?興寧區(qū)模擬）在水平光滑的絕緣桌面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，將第Ⅰ、Ⅱ象限稱(chēng)為區(qū)域一，第Ⅲ、Ⅳ象限稱(chēng)為區(qū)域二，其中一個(gè)區(qū)域內(nèi)只有勻強(qiáng)電場(chǎng)，另一個(gè)區(qū)域內(nèi)只有大小為2×10-2T、方向垂直桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．把一個(gè)荷質(zhì)比為
qm
=2×108C/kg的正電荷從坐標(biāo)為（0，-l）的A點(diǎn)處由靜止釋放，電荷以一定的速度從坐標(biāo)為（1，0）的C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到區(qū)域二．
（1）指出哪個(gè)區(qū)域是電場(chǎng)、哪個(gè)區(qū)域是磁場(chǎng)以及電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向．
（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．
（3）求電荷第三次經(jīng)過(guò)x軸的位置．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在水平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，y＞0的區(qū)域稱(chēng)為區(qū)域一，y＜0的區(qū)域稱(chēng)為區(qū)域二，其中一個(gè)區(qū)域內(nèi)只有大小為
2
×103V/m且平行于水平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，另一個(gè)區(qū)域內(nèi)只有方向垂直水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．把一個(gè)荷質(zhì)比為
q
m
=2×106C/kg的正電荷從坐標(biāo)為（0，-0．l）的A點(diǎn)處由靜止釋放，電荷以一定的速度從坐標(biāo)為（0.1，0）的C點(diǎn)第一次經(jīng)x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域一，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到區(qū)域二．
（1）指出哪個(gè)區(qū)域是電場(chǎng)、哪個(gè)區(qū)域是磁場(chǎng)以及電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向．
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．
（3）求電荷第三次經(jīng)過(guò)x軸的位置．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在水平面上有一沿y軸放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的細(xì)玻璃管，在管底有光滑絕緣的帶正電的小球．在第一象限中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示．已知管沿x軸以v=1m/s的速度平動(dòng)，帶電小球的荷質(zhì)比為
q
m
=
1
2
．求：
（1）帶電小球從管底到飛出管口時(shí)所用的時(shí)間是多少？
（2）帶電小球離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離是多少？
（3）帶電小球從剛離開(kāi)管口后到離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)所用的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示紙平面內(nèi)一群相同帶電粒子，以相同速度連續(xù)從A點(diǎn)開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（圖中未畫(huà)出磁場(chǎng)區(qū)域），第一個(gè)粒子飛出磁場(chǎng)后從上板邊緣平行于板面進(jìn)入兩面平行的金屬板間，兩金屬板帶等量異種電荷，粒子在兩板間經(jīng)偏轉(zhuǎn)后恰從下板右邊緣飛出．已知帶電粒子的荷質(zhì)比為
qm
=2.0×106c/kg，其重力不計(jì)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前的速度方向與帶電板成θ=60°角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，帶電板長(zhǎng)為l=20cm，板距為d=10cm，板間電壓為U=100V．不考慮粒子間的相互作用．試回答：
（1）上金屬板a帶什么電？說(shuō)明理由．
（2）圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多大？
（3）若在兩金屬板上加上如圖乙所示的電壓，則在哪些時(shí)刻進(jìn)入的帶電粒子能夠飛出兩板間而不碰到極板上？
（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
精英家教網(wǎng)

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