在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，一、四象限存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，二、三象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶點(diǎn)粒子從x軸負(fù)半軸上坐標(biāo)為(-x , 0 )的位置出發(fā)開始運(yùn)動，速度大小為v0，方向沿x軸正方向，粒子只受電場和磁場力的作用。若要粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)，電場強(qiáng)度應(yīng)為多大？粒子需多長時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)？

粒子射入磁場之前，在x方向做勻速直線運(yùn)動，在y方向做勻變速直線運(yùn)動。設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，則根據(jù)x方向的勻速運(yùn)動可求出此段運(yùn)動的時(shí)間

t1=                           (2分)

根據(jù)y方向的勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，y方向的位移和末速度大小為

y1==                   (2分)

vy==                      (2分)

在磁場中粒子做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示

由粒子在磁場中運(yùn)動的規(guī)律，半徑

R=                          (2分)

粒子在y方向的位移大小

y2=2Rcosθ

 ==              (2分)

粒子離開磁場再次進(jìn)入電場，在x方向做勻速直線運(yùn)動，在y方向做勻變速直線運(yùn)動。若能回到出發(fā)點(diǎn)，設(shè)此運(yùn)動時(shí)間為t3。由x方向上做勻速直線運(yùn)動

t3=

此階段y方向做勻變速直線運(yùn)動的位移

y3==         (2分)

綜合3段運(yùn)動，粒子回到出發(fā)點(diǎn)，有

y1-y2+y3=0                        (2分)

代入以上結(jié)果可得

E=                        (1分)


解析:

略

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E=
2
×104V/m．x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B=2×10-2T，方向垂直于紙面向外．把一個(gè)比荷為
q
m
=2×108C/kg的正電荷從y軸上坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)處由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)，求：
①電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間t；
②電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；
③電荷第二次到達(dá)x軸上的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?濟(jì)寧一模）在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E=
2
×104V/m．x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B=2×10-2T．把一個(gè)比荷為
q
m
=2×108C/㎏的正電荷從坐標(biāo)為（0，1.0）的A點(diǎn)處由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)，求：
（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間t；
（2）電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；
（3）電荷第三次到達(dá)x軸上的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E=
2
×104V/m．x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=1×10-2T．把一個(gè)比荷為
q
m
=2×108C/kg的正電荷從y軸上坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)處由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)，求：
（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間t；
（2）電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；
（3）電荷第二次到達(dá)x軸上的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?德州一模）在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E=
2
×104V/m．x軸的下方有垂直于xOy面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=2×10-2T．把一個(gè)比荷為
q
m
=2×108C/㎏的正點(diǎn)電荷從坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)處由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)．求：
（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間；
（2）電荷在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）當(dāng)電荷第二次到達(dá)x軸上時(shí)，電場立即反向，而場強(qiáng)大小不變，試確定電荷到達(dá)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源：2013屆廣東省高二上學(xué)期期中測試物理卷 題型：選擇題

（16分）在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E＝×104V/m。x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B＝1×10－2T。把一個(gè)比荷為C/kg的正電荷從y軸上坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)處由靜止釋放。電荷所受的重力忽略不計(jì)，求：

（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間t；

（2）電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑；

（3）電荷第三次到達(dá)x軸上的位置。

 

 

 

 

 

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