（12分）如圖所示，在x軸上方有垂直于x0y平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m，電荷量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向射出，射出之后，第三次到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L，不計(jì)粒子所受重力。求：

（1）此粒子射出的速度v；

（2）運(yùn)動(dòng)的總路程X。

 

【答案】

（1）�。�2）

【解析】

試題分析：解答本題的關(guān)鍵在于明確圓心和半徑，根據(jù)題意找出合理的運(yùn)動(dòng)過程．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)半周后到達(dá)電場先減速再反向加速，以大小不變的速度反向進(jìn)入磁場，再次偏轉(zhuǎn)，由題意知粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系：

設(shè)粒子初速度為v，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力充當(dāng)向心力，則有：，可得：

粒子的總路程包括電場中的路程和磁場中的路程，設(shè)粒子進(jìn)入電場作減速運(yùn)動(dòng)的最大位移為，加速度為a，則有：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：

由牛頓第二定律得：

則電場中的最大位移：

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓的路程：

所以粒子運(yùn)動(dòng)的總路程： 

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、向心力、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．

 

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x軸上方有勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子，以速度v從O點(diǎn)射入磁場，θ角已知，粒子重力不計(jì)，粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的均勻磁場，x軸下方有電場為E、方向豎直向下的均勻電場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的粒子從y軸上某一點(diǎn)由靜止開始釋放，重力忽略不計(jì)，為使它能到達(dá)x軸上位置為x=L的一點(diǎn)Q，求：
（1）釋放的粒子帶何種電荷？
（2）釋放點(diǎn)的位置？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）．則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子從x軸上的P點(diǎn)射出磁場，已知p點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在x軸上方（y≥0）存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B．在原點(diǎn)O有一離子源向x軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m、電量為q的正離子，速率都為υ，對那些在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子，在磁場中到達(dá)的最大x坐標(biāo)和最大y坐標(biāo)各是多少？

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