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（10分）如圖所示，直線PO與x軸成45°角，x軸上方又水平向右的勻強電場E1，下方有豎直向下的勻強電場E2,已知電場強度E1=E2=l0N/C，x軸下方還存在著垂直紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度B=l0T�，F有一質量m=1.0×10-5kg的帶電粒子,帶電荷量q=-1.0×10-5C.粒子由P點無初速釋放,PO=d=m(重力加速度g=10m/s2).求:

(1)粒子剛進入磁場區(qū)域時的速度v；

(2)粒子第一次在磁場中運動的時間t和位移L。

 

解析：

粒子在兩個電場中所受的電場力大小相同,為

F=qE1=qE2=1.0×10-4 N

粒子所受的重力為

G=mg=1.0×10-4 N

可見在兩個電場中粒子所受電場力大小均等于重力大小。

⑴在x軸上方的電場中,粒子沿AO做初速度為0的勻加速直線運動

合外力大小為 N

合外力方向：,θ=45°,即合外力與場強方向的夾角為45°,粒子將從原點O進入x軸下方的復合場中。

加速度        m/s2        （2分）

粒子剛進入x軸下方復合場時的速度為

m/s                    （2分）

⑵在x軸下方的復合場中，因為粒子所受的重力和電場力平衡,所以粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,其周期    =0.628 s          （1分）

有對稱性可知，粒子在磁場中運動四分之三周期,所用時間為

   t=3T/4=0.47 s                （2分）

粒子在磁場中做圓周運動的半徑為

=0.2 m                  （1分）

粒子離開磁場時速度方向與x軸成45°角,則粒子在磁場中運動的位移為

m=0.283 m        （2分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?茂名二模）如圖所示，位于豎直平面內的坐標系xoy，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E．在其第一象限空間有沿y軸負方向的、場強為E′=
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E的勻強電場，并在y＞h區(qū)域有磁感應強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場．一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度，恰好能沿PO作直線運動（PO與x軸負方向的夾角為θ=37°），并從原點O進入第一象限．已知重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，問：
（1）油滴的電性； 
（2）油滴在P點得到的初速度大小；
（3）油滴在第一象限運動的時間和離開第一象限處的坐標值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，位于豎直平面內的坐標系xoy，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.5T，還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E=
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．在其第一象限空間有沿y軸負方向的、場強大小也為E的勻強電場，并在y＞h=0.4m的區(qū)域有磁感應強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場．一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度，恰好能沿PO作勻速直線運動（PO與x軸負方向的夾角為θ=45°），并從原點O進入第一象限．已知重力加速度g=10m/s2，問：
（1）油滴在第一象限運動時受到的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比；
（2）油滴在P點得到的初速度大��；
（3）油滴在第一象限運動的時間以及油滴離開第一象限處的坐標值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直線PO與x軸成45°角，x軸上方又水平向右的勻強電場E1，下方有豎直向下的勻強電場E2，已知電場強度E1=E2=l0N/C，x軸下方還存在著垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度B=l0T．現有一質量m=1.0×10-5kg的帶電粒子，帶電荷量q=-1.0×10-5C．粒子由P點無初速釋放，PO=d=
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m （重力加速度g=10m/s2）．求：
（1）粒子剛進入磁場區(qū)域時的速度v
（2）粒子第一次在磁場中運動的時間t和位移L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直線PO與軸成角，軸上方有水平向右的勻強電場，下方有豎直向下的勻強電場，已知電場強度N/C，軸下方還有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度B=10T�，F有一質量的帶負電微粒，電荷量。微粒由P點無初速度釋放，PO間距離（取），求：

   （1）微粒剛進入磁場區(qū)域時的速度的大小

   （2）微粒第一次在磁場中運動的時間和位移L

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