如圖所示的空間分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強電場，電場強度E＝1.0×104 V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強磁場，磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應強度分別為B1＝2.0 T、B2＝4.0 T．三個區(qū)域?qū)挾确謩e為d1＝5 m、d2＝d3＝6.25 m，一質(zhì)量m＝1.0×10－8 kg、電荷量q＝1.6×10－6 C的粒子從O點由靜止釋放，粒子的重力忽略不計．求：

(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時的速度大小v；
(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運動時間t；
(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度與邊界面的夾角α.
(1)4.0×103 m/s　(2)1.6×10－3 s　(3)60°
(1)粒子在電場中做勻加速直線運動，由動能定理有qEd1＝mv2－0
解得v＝4.0×103 m/s
(2)設粒子在磁場B1中做勻速圓周運動的半徑為r，則
qvB1＝
解得r＝12.5 m
設在Ⅱ區(qū)域內(nèi)圓周運動的圓心角為θ，則sin θ＝
解得θ＝30°
粒子在Ⅱ區(qū)域運動周期T＝
粒子在Ⅱ區(qū)域運動時間t＝T
解得t＝ s＝1.6×10－3 s
(3)設粒子在Ⅲ區(qū)域做圓周運動軌道半徑為R，則
qvB2＝解得R＝6.25 m
粒子運動軌跡如答圖所示，由幾何關(guān)系可知△MO2P為等邊三角形，

粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度與邊界面的夾角α＝60°.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌PQ和MN相距d=0.5m，它們與水平方向的傾角為α(sinα＝0.6)，導軌的上方跟電阻R=4Ω相連，導軌上放一個金屬棒，金屬棒的質(zhì)量為m＝0.2kg、電阻為r=2Ω。整個裝置放在方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝1.2T．金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動，電阻R消耗的最大電功率P="1.0W." (g="10m/s2)"

求：（1）恒力的大��；
（2）恒力做功的最大功率

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一帶電質(zhì)點從圖中的A點豎直向上以速度v0射入一水平方向的勻強電場中，質(zhì)點運動到B點時，速度方向變?yōu)樗�，已知質(zhì)點質(zhì)量為m，帶電荷量為q，A、B間距離為L，且AB連線與水平方向成θ＝37°角，質(zhì)點到達B后繼續(xù)運動可到達與A點在同一水平面上的C點(未畫出)，則(　　)

A．質(zhì)點在B點的速度大小為v0
B．勻強電場的電場強度大小為
C．從A到C的過程中，帶電質(zhì)點的電勢能減小了mv
D．質(zhì)點在C點的加速度大小為g

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

場強為E的勻強電場與磁感應強度為B的勻強磁場正交，復合場的水平寬度為d，豎直方向足夠長，如圖8所示．現(xiàn)有一束帶電荷量為q、質(zhì)量為m的α粒子以各不相同的初速度v0沿電場方向射入場區(qū)，則那些能飛出場區(qū)的α粒子的動能增量ΔEk可能為     (　　)

A．dq(E＋B)　　　　　       B.
C．qEd　　　　　　       　D．0                                  

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，豎直置于區(qū)域足夠大的水平方向勻強磁場中，兩電容器極板上端和下端分別在同一水平線上。已知P、Q和M、N板間距都是d，板間電壓都是U，極板長度均為L。今有一電子從極板邊緣的P、Q兩板間的中點O以速度v0進入，并剛好勻速直線運動穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿豎直方向進入并勻速直線運動穿過電容器M、N板間，穿過M、N板間電場后，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點沿豎直方向進入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復。已知電子質(zhì)量為m，電量為e，重力不計。

（1）求勻強磁場的磁感應強度B？
（2）電子從O點出發(fā)至第一次返回到O點經(jīng)過了多長時間？
（3）Q板和M板間的距離x滿足什么條件時，能夠達到題述過程的要求？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計重力),電子可能沿水平方向向右做直線運動的是(   )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖11所示，在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里。現(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出，小球著地時的速度為v1，在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除，其它條件均不變，那么小球著地時的速度為v2，在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計，則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是（  ）
A．v1=v2B．v1＜v2C．t1＜t2D．t1＞t2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在如圖所示區(qū)域中，x軸上方有一勻強磁場，磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為B，今有一質(zhì)子以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，質(zhì)子在磁場中運動一段時間以后從C點進入x軸下方的勻強電場區(qū)域中，在C點速度方向與x軸正方向夾角為450，該勻強電場的強度大小為E，方向與y軸夾角為θ=450且斜向左上方，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為q，不計質(zhì)子的重力，磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大，求：
(1) C點的坐標。
(2) 質(zhì)子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間。
(3) 質(zhì)子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場E方向的夾角。(角度用反三角
函數(shù)表示)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在平行板電容器的兩板之間，存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁感應強度B1=0.40T，方向垂直紙面向里，電場強度E=2.0×105V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度B2=0.25T，磁場邊界AO和y軸的夾角∠AOy=45°．一束帶電量q=8.0×10-19C的同位素正離子從P點射入平行板間，沿中線PQ做直線運動，穿出平行板后從y軸上坐標為（0，0.2m）的Q點垂直y軸射入磁場區(qū)，離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角在45°~90°之間，不計離子重力，求：

（1）離子運動的速度為多大？
（2）x軸上被離子打中的區(qū)間范圍？
（3）離子從Q運動到x軸的最長時間？
（4）若只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應強度大小B2´應滿足什么條件？

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