如圖所示，在xoy平面內(nèi)的第三象限中有沿－y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E.在第一和第二象限有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于直角坐標(biāo)平面向里。今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從y軸的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)（不計(jì)電子所受重力）。經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負(fù)方向成45°進(jìn)入磁場(chǎng)，并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。
（1）簡(jiǎn)要說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)情況，并畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖；  
（2）求P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離；
（3）電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次返回P點(diǎn)？
（1）電子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖所示。進(jìn)入電場(chǎng)從P到A做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)）；進(jìn)入磁場(chǎng)從A到C再到D，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
離開(kāi)磁場(chǎng)從D回到P做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 （5分）
（說(shuō)明3分,畫(huà)圖2分，軌跡圓心O1在y軸上，則
作圖分為零分。）
（2）電子通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為    
v= =v0  （2分）
電子由P運(yùn)動(dòng)到A，由動(dòng)能定理   Eeh= 
解得h=  （3分）
（3）設(shè)電子從P運(yùn)動(dòng)到A用時(shí)間為t1       t1==           （2分）
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作圓運(yùn)動(dòng)從A運(yùn)動(dòng)到D，洛侖茲力提供向心力    Bev=，
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)=
依題意和電子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖可知，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=（2分）
電子從D勻速運(yùn)動(dòng)到P用時(shí)間為t3=            （2分）
總時(shí)間為t=t1+t2+t3=   （1分）
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，只考慮電子可能受到的電場(chǎng)力和洛侖茲力，則電子可沿x軸正方向作直線運(yùn)動(dòng)的是（   ）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖18甲所示，兩個(gè)幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁場(chǎng)區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計(jì)，板間電壓都是U，兩電容器的極板長(zhǎng)相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿其中軸線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此后經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)又通過(guò)O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不計(jì)電容之外的電場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響。

（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？
（2）求Q板和M板間的距離x ；
（3）若只保留電容器右側(cè)區(qū)域的磁場(chǎng)，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿原方向進(jìn)入電容器，已知電容器極板長(zhǎng)均為。則電子進(jìn)入電容器MN時(shí)距MN中心線的距離？要讓電子通過(guò)電容器MN后又能回到O點(diǎn)，還需在電容器左側(cè)區(qū)域加一個(gè)怎樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，在范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在一條直線上，，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子帶電荷量為，質(zhì)量為m,通過(guò)小孔進(jìn)入兩板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后由小孔射出，再?gòu)腛點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I,此時(shí)速度方向沿紙面垂直于磁場(chǎng)邊界MN不計(jì)離子的重力。
(1)若加速電場(chǎng)兩板間電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R0
(2)在上有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為若離子能通過(guò)P點(diǎn),求加速電壓U和從O點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過(guò)這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)重力可忽略不計(jì)，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是 （   ）
A．E和B都沿x軸的正方向
B．E和B都沿x軸的負(fù)方向
C．E沿z軸正方向，B沿y軸正方向
D．E沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Y軸為兩種場(chǎng)的分界線，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置（-L，O）處，以初速度V0沿X軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且已知L=（重力不計(jì)）。試求：（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大�。�
（2）若要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

當(dāng)電子由A不斷運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，如圖所示，在電子流正上方的小磁針如何運(yùn)動(dòng)：(　　)
A．不動(dòng)B．N極向紙里，S極向紙外旋轉(zhuǎn)
C．向上運(yùn)動(dòng) D．N極向紙外，S極向紙里旋轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，在以O為坐標(biāo)原點(diǎn)的平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量，帶電量的帶電小球在0時(shí)刻以的速度從O點(diǎn)沿方向（水平向右）射入該空間，在該空間同時(shí)加上如圖乙所示的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)沿方向（豎直向上），場(chǎng)強(qiáng)大小。磁場(chǎng)垂直于平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121503737494.gif" style="vertical-align:middle;" />，不計(jì)空氣阻力，計(jì)算結(jié)果中可以保留根式或。試求：

（1）末小球速度的大小。
（2）在給定的坐標(biāo)系中，大體畫(huà)出小球在0~內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。
（3）末小球的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，xoy平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1．0×1 04 N／的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O’位于x軸上,半徑為r=0．01 m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0．01T，方向垂直紙面向里。在坐標(biāo)xo=0．06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ。一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v="2" ×106m／s，方向與x軸正向成300角斜向下。已知粒子的質(zhì)量為m=1．0×l0-2kg，電量為q=1．0×10-10C，重力不計(jì)。

（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；
（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場(chǎng)半徑,磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上?

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