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在平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為m．電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計粒子重力，求：

（1）粒子過N點時速度；
（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
（3）粒子從M點運動到P點的總時間t。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）運動軌跡如圖所示：

設粒子過N點時速度v，有，所以，     
（2）粒子在磁場中以O/為圓做勻速圓周運動，半徑為O/N，有，故  
（3）由幾何關系得    ，粒子在電場中運動的時間t1，有ON＝v0t1 ，所以
粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期：　　
設粒子在磁場中運動的時間，有
得：
粒子從M點運動到P點的總時間
將t1．t2 代入得：
考點：考查了牛頓運動定律與電磁場綜合應用

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

“神舟七號”飛船中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，下列說法中正確的是（  ）

A．宇航員受力平衡
B．宇航員不受任何力作用
C．宇航員仍受重力作用
D．宇航員受到座艙對他的支持力

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分) 在直角坐標系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強磁場和勻強電場，電場強度為E、磁感應強度為；現在第三象限中從P點以初速度沿x軸方向發(fā)射質量為，帶的離子，離子經電場后恰從坐標原點O射入磁場。

（1）已知P點的縱坐標為，試求P點的橫坐標x；
（2）若離子經O點射入磁場時的速度為2，試求離子在磁場中運動的時間及磁場出射點距O點的距離d。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，真空中有以O1為圓心，r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域，坐標原點O為圓形磁場邊界上的一點。磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側足夠大的范圍內有方向豎直向下、大小為E的勻強電場。從O點在紙面內向各個不同方向發(fā)射速率相同的質子，設質子在磁場中的偏轉半徑也為r，已知質子的電荷量為e，質量為m。求：

(1)質子射入磁場時的速度大小；
(2)速度方向沿y軸正方向射入磁場的質子到達x軸所需的時間；
(3)速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場的質子到達x軸時的位置坐標。(已知sin37°＝0.6，cos37°="0.8)"

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某探究小組設計了一個質譜儀，其原理如圖所示.一束電量均為，質量不同的帶負電的粒子，經過電場加速后進入一速度選擇器，從點進入一等腰直角三角形的有界磁場中，又從斜邊射出.速度選擇器中垂直紙面向里的勻強磁場的磁感應強度為，豎直向下的勻強電場強度為，有界磁場的磁感應強度為，直角邊長為，為斜邊的中點，兩點相距為.求：

（1）帶電粒子進入有界磁場的速度大小.
（2）帶電粒子質量應滿足的條件.
（3）打在斜邊上Q點的帶電粒子在磁場中運動的時間.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內做直線運動，經過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。 電場強度大小為E，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/9c/3/n0frb.png" style="vertical-align:middle;" />倍。 已知帶電粒子的質量為m，電量為q，重力不計。求：

（1）粒子帶什么電？簡述理由；
（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大；
（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，豎直邊界PQ左側有垂直紙面向里的勻強磁場，右側有豎直向下的勻強電場，場強大小為E，C為邊界上的一點，A與C在同一水平線上且相距為L，兩相同的粒子以相同的速率分別從A、C兩點同時射出，A點射出的粒子初速度沿AC方向，C點射出的粒子初速度斜向左下方與邊界PQ成夾角θ=。A點射出的粒子從電場中運動到邊界PQ時，兩粒子剛好相遇.若粒子質量為m，電荷量為+q，重力不計，求：

（1）粒子初速度v0的大��；
（2）勻強磁場的磁感應強度B的大��；
（3）相遇點到C點的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）、傳送帶和水平面的夾角為37°，完全相同的兩輪和皮帶的切點A、B間的距離為24m， B點右側（B點在場的邊緣）有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度B=103T.傳送帶在電機帶動下，以4m/s速度順時針勻速運轉，現將質量為m=0.1kg，電量q=+10-2C的物體(可視為質點)輕放于傳送帶的A點，已知物體和傳送帶間的摩擦系數為μ=0.8，物體在運動過程中電量不變，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）物體從A點傳送到B點的時間？
（2）若物體從B點進入混合場后做勻速圓周運動，則所加的電場強度的大小E應為多少？物體仍然從混合場的左邊界出混合場，則場的右邊界距B點的水平距離d至少等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，空間存在著電場強度E＝2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為L＝0.5 m的絕緣細線一端固定于O點，另一端拴著質量m＝0.5 kg電荷量q＝4×10－2 C的小球。現將細線拉至水平位置，將小球由靜止釋放，當小球運動到最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂。取g＝10 m/s2。求：

(1)小球的電性；
(2)細線能承受的最大拉力值。

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