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（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy平面內存在著方向相反的兩個勻強磁場區(qū)域，其中圓心在坐標原點、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內磁場方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外（區(qū)域Ⅱ）的磁場方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現有一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經過加速電壓為U的加速電場加速后，從坐標為(－R，0)的A點沿x軸正方向射入區(qū)域Ⅰ，并從橫坐標為0.5R處的P點進入區(qū)域Ⅱ．已知粒子第一次經過直線MN和第二次經過直線MN時的速度方向恰好相反，不計粒子重力，求：

（1）粒子進入圓形區(qū)域Ⅰ時的運動速度v的大小；       
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小；
（3）粒子從A點開始到第二次經過直線MN的過程中運動的總時間t.

（1）；（2）；；（3）

解析試題分析：軌跡如圖：

（1） （1分）
 （1分）
（2）由圖可知：
（1分）
 （1分）
由  得   （1分）
    （1分）
同理可得 （1分）
（3）由  得     （1分）
  （1分）
 （1分）
（2分）
考點：帶電粒子在磁場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

湯姆孫測定電子比荷的實驗裝置如圖甲所示。從陰極K發(fā)出的電子束經加速后，以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區(qū)域，射出后打在光屏上形成光點。在極板D1、D2區(qū)域內，若不加電場和磁場，電子將打在P1點；若只加偏轉電壓U，電子將打在P2點；若同時加上偏轉電壓U和一個方向垂直于紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），電子又將打在P1點。已知極板長度為L，極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。
 
（1）求電子射人極板D1、D2區(qū)域時的速度大小；
（2）打在P2點的電子，相當于從D1、D2中軸線的中點O’射出，如圖乙中的O’ P2所示，已知試推導出電子比荷的表達式；
（3）若兩極板間只加題中所述的勻強磁場，電子在極板間的軌跡為一段圓弧，射出后打在P3點。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L，求圖乙中P1與P2點的間距a。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，導體桿質量為，電阻為，放在與水平面夾角為的傾斜金屬導軌上，導軌間距為，電阻不計，系統處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為，電源的內阻不計,重力加速度為。求：

（1）若導體光滑時,電源的電動勢為多大能使導體桿靜止在導軌上；
（2）若導體桿與導軌間的動摩擦因數為，且不通電時導體桿不能靜止在導軌上，要使桿在導軌上勻速下滑，電源的電動勢應為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在xoy坐標系第一象限內有勻強磁場，磁場區(qū)域上邊界剛好與直線y=a重合，磁感應強度為B。一個帶正電的離子在坐標為（a，0）的A點以某一速度進入磁場區(qū)域，進入磁場時速度方向與x軸正向夾角為30°，離子質量為m，帶電量為q。不計離子重力。

（1）若離子離開磁場時位置坐標為（a，a ）的C點，求離子運動的速度大��？
（2）當離子進入磁場的速度滿足什么條件時可使離子在磁場區(qū)域運動的時間最長？并求出最長時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場�，F有一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L,ON=2L.求：

（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大��；
（2）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；
（3）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；
（4）粒子從M點進入電場，經N、P點最后又回到M點所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，在足夠大的空間范圍內，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B。足夠長的斜面固定在水平面上，斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處，且恰好對斜面無壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質點)，一段時間后，小球落在斜面上的C點。已知小球的運動軌跡在同一豎直平而內，重力加速度為g，求： 

(1)小球P落到斜面時速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時間t；
(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分） 如下圖所示，質量為m＝1kg，電荷量為q＝5×10－2 C的帶正電的小滑塊，從半徑為R＝0.4m的光滑絕緣圓孤軌道上由靜止自A端滑下．整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中．已知E＝100 V/m，水平向右；B＝1T，方向垂直紙面向里．求：

(1)滑塊到達C點時的速度；
(2)在C點時滑塊對軌道的壓力．(g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)如圖所示，在一寬度D="16" cm的區(qū)域內，同時存在相互垂直的勻強磁場B和勻強電場E，電場的方向豎直向上，磁場的方向垂直向外。一束帶電粒子以速度同時垂直電場和磁場的方向射入時，恰不改變運動方向。若粒子射入時只有電場，可測得粒子穿過電場時沿豎直方向向上偏移6．4 cm；若粒子射人時只有磁場，則粒子束離開磁場時偏離原方向的距離是多少?不計粒子的重力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分)如圖所示，直線MN上方為磁感應強度為B的足夠大的勻強磁場．一電子(質量為m、電荷量為e)以v的速度從點O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：

(1)電子從磁場中射出時距O點多遠；
(2)電子在磁場中運動的時間為多少．

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