如圖5所示，在水平正交的勻強電場和勻強磁場中，半徑為R的光滑絕緣豎直圓環(huán)上，套有一個帶正電的小球，已知小球所受電場力與重力相等，小球在環(huán)頂端A點由靜止釋放，當(dāng)小球運動的圓弧為周長的幾分之幾時，所受磁場力最大？
小球下滑的過程中，要使磁場力最大，則需要速度最大。OC為與小球受到的重力、電場力的合力平行的半徑。由功能關(guān)系尋找速度最大的點，因為洛倫茲力不做功，所以不考慮磁場的作用，從圖中A到C，上述合力有切向分力，且與速度同向，因此做正功，小球動能增加；在C點時，該合力為徑向，沒有切向分力；此后切向分力與線速度反向，動能將減��；故在C點時速度最大，所受磁場力也最大。由受力分析知
mg=qE mg=qEtanα 得α= 45°
由圖知θ=α+90°=135°
故小球運動的弧長與周長之比為，
所以運動的弧長為周長的。
點評：討論帶電粒子的運動，必須熟悉各種力做功的特點。該題也可用等效法處理。把電場和重力場合起來當(dāng)作一個新的重力場，這個重力場的豎直方向與原水平方向成45°角斜向下，這樣就很容易確定速度最大的點。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度均為B＝5.0×10－2T的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為m＝6.64×10－27kg、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不計α粒子重力），由靜止開始經(jīng)加速電壓為U＝1 205 V的電場（圖中未畫出）加速后，從坐標(biāo)點M（－4，2）處平行于x軸向右運動，并先后通過勻強磁場區(qū)域。

20090602

 
  （1）請你求出α粒子在磁場中的運動半徑

  （2）請你在圖中畫出α粒子從直線x＝－4到直線x＝4之間的運動軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與直線x＝4交點的坐標(biāo)
（3）求出α粒子在兩個磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1， E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T；第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合．一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動，經(jīng)P點即進入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域．一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標(biāo)為(0，-10)，N點的坐標(biāo)為(0，30)，不計粒子重力，g取10m/s2．
(1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v；
(2)勻強磁場B2的大小為多大？；
(3) B2磁場區(qū)域的最小面積為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直線MN與水平線夾角為60o，其右側(cè)有一垂直紙面向外的范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；直線PQ垂直MN，且PQ與MQ包圍的空間有一勻強電場，電場方向平行于PQ。有一質(zhì)量為m、電荷量為

+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以v0的水平初速度從A點飛入磁
場，粒子進入磁場t0（t0未知）時間后立即撤除磁場，之
后粒子垂直MQ邊界從C點（圖中未畫出）飛入電場；
隨后粒子再次通過C點。粒子在以上整個過程中所用總
時間恰為此帶電粒子在磁場中運動一周所需的時間，粒
子所受的重力不計。試求：
（1）粒子在磁場中運動的時間t0；
（2）勻強電場場強E的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

氫原子的核外只有一個電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e，運動速率為v，求電子繞核運動的等效電流多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

  將帶等量異種電荷的兩金屬板相隔一定距離，水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中，將一個帶正電的微粒以初速度v0垂直極板自下極板的小孔射入板間，未到達上極板，又從下極板小孔射出，如圖，不計微粒重力，則(      )

A 只減小磁感應(yīng)強度，可能使微粒到達上極板。
B 只減小板間距，可能使微粒到達上極板。
C 只錯開極板正對面積，(微粒仍處在電場內(nèi))可能使微粒到達上極板。
D 只減少微粒帶電量，可能使微粒到達上極板。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平放置的兩個平行金屬板MN、PQ間存在勻強電場和勻強磁場.MN板帶正電，PQ板帶負(fù)電，磁場方向垂直紙面向里.一帶電微粒只在電場力和洛倫茲力作用下，從I點由靜止開始沿曲線IJK運動，到達K點時速度為零，J是曲線上離MN板最遠(yuǎn)的點.以下幾種說法中正確的是（   ）
A．在I點和K點的加速度大小相等，方向相同
B．在I點和K點的加速度大小相等，方向不同
C．在J點微粒受到的電場力小于洛倫茲力
D．在J點微粒受到的電場力等于洛倫茲力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，三個質(zhì)最相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同速率從帶電平行金屬板的P點沿垂直于電場方向射入電場，落在A、B、C三點，則．（　　）
A．落到C點的小球帶正電、落到A點的小球帶負(fù)電、落到B點的小球不帶電
B．三小球在電場中運動時間相等
C．三小球到達正極板的動能關(guān)系是EkA＞EkB＞EkC
D．三小球在電場中的加速度關(guān)系是aC＞aB＞aA

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在如圖 9 所示的裝置中 , 虛線框內(nèi)存在互相垂直的勻強磁場和勻強電場 , 勻強磁場方向 向下 , 磁感應(yīng)強度為B1; 勻強電場方向垂直紙面向外 , 場強為 E 。在MN右側(cè)有垂直紙面向里 的勻強磁場 , 磁感應(yīng)強度為 B2 �，F(xiàn)有一離子從 01 點垂直于電場、磁場方向射人后 , 沿直線運動 至 02 點后進入MN的右側(cè)區(qū)域 , 最后打在MN上距O2為 d 的 P 點。不計離子的重力 , 求 :
(1)離子帶何種電?
(2) 離子的電荷量與質(zhì)量之比。
(3)離子在MN右側(cè)運動的時間。

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同步練習(xí)冊答案