如圖所示，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時存在勻強電場和勻強磁場（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強磁場的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點從y軸上的點沿平行于z軸方向以速度射入場區(qū)，重力加速度為g。
（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點恰好做勻速圓周運動，求電場強度E的大小及方向；
（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點沿方向做勻速直線運動，求電場強度E的最小值及方向；
（3）撤去磁場，而電場強度E仍為第（2）問所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點從P點射入，求它運動到平面時的位置坐標(biāo)。
（1） 方向豎直向上（2）（3）
（1）由于質(zhì)點做勻速圓周運動，所以質(zhì)點受到電場力、重力二力平衡，
即： ---------------（3分）
方向豎直向上  --------------------------------------（2分）
（2）當(dāng)電場力方向與洛倫茲力方向垂直時，場強有最小值。
此時電場強度的方向與平面的夾角為60°，即與磁感應(yīng)強度B的方向相同。-----（2分）
 ------------------------------------（3分）
   ---------------------------------------------（2分）
（3）撤去磁場后，帶電質(zhì)點受到重力mg和電場力作用，其合力與存在磁場時的洛倫茲力大小相等方向相反，與方向垂直，做類平拋運動。設(shè)經(jīng)過時間t到達平面內(nèi)的點。
 ------------（2分）
y =" 0" --------------------------------（1分）
加速度a= gsin300 =" g/2" ---------（2分）
 （2分）
   -------------------------（1分）
 --------------------（1分）
 -----（1分）
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：單選題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強電場，同一豎直平面內(nèi)水平拉直的絕緣細(xì)線一端系一帶正電的小球，另一端固定于O點，已知帶電小球受到的電場力大于重力，小球由靜止釋放，到達圖中豎直虛線前小球做（           ）
A．平拋運動B．圓周運動
C．勻加速直線運動D．勻變速曲線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，間距的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角放置，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上端連有的電阻，磁感應(yīng)強度為的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，時刻有一質(zhì)量，電阻的金屬棒，以的初速度從導(dǎo)軌上某一位置開始沿導(dǎo)軌向上滑行，金屬棒垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，與此同時對金屬棒施加一個沿斜面向上且垂直于金屬棒的外力，使金屬棒做加速度大小為的勻減速直線運動，則：

（1）時，外力的大��？
（2）若已知金屬棒運動從開始運動到最高點的過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量為，求此過程中外力做的功？
（3）到最高點后，撤去外力，經(jīng)過足夠長時間后，最終電阻上消耗的功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示，兩光滑導(dǎo)軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L＝lm ，傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強磁場區(qū)I中，I區(qū)中磁場的磁感應(yīng)強度B1隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，圖中t1、t2未知。水平導(dǎo)軌足夠長，其左端接有理想的靈敏電流計G和定值電阻R＝3Ω，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強磁場區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場恒定不變，磁感應(yīng)強度大小為B2＝1T ，在t＝0時刻，從斜軌上磁場I 區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，棒下滑時與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒由斜軌滑向水平軌時無機械能損失，導(dǎo)軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計G的示數(shù)大小保持不變，t2時刻進入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求：
（1）磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；
（2）棒從開始運動到剛好進入水平軌道這段時間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量；
（3）若棒在t2時刻進入水平導(dǎo)軌后，電流計G的電流大小I隨時間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的時間為0.5s，t3到t4的時間為1s，請在圖（丁）中作出t2到t4時間內(nèi)外力大小F隨時間t變化的函數(shù)圖像。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有一半徑為a的 圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)O1（a,0）圓內(nèi)分布有垂直于紙面向里的勻強磁場。在直線y=a的上方和直線x=2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿x軸正向的勻強電場，場強為E。在x=2a處有一平行于y軸的足夠大熒光屏。在O點有一個粒子源，能在第一象限向各個方向垂直磁場發(fā)射出質(zhì)量為m、電荷量為+q、速度大小為v的相同粒子。其中沿x軸正方向的一粒子，恰好能從O1­點的正上方的A點射出磁場。不計粒子的重力。

（1）求磁感應(yīng)強度B的大��；
（2）求所有射出的粒子打在熒光屏上的范圍；
（3）若撤去熒光屏，保持電場大小不變，方向改為沿y軸負(fù)方向。求沿x軸正方向成θ=300射入磁場的粒子在電場中能到達最遠的位置坐標(biāo)及最后射出磁場的位置坐標(biāo)。
（4）在（3）情況下，請設(shè)計一種方案能使該粒子最終從O點射出，且射出方向與初始射入O點時的方向相反，并在答題卷上畫出軌跡示意圖。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中，下半部分處于水平向里的勻強磁場中。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過最低點時對軌道的壓力為零，求：
（1）磁感強度B的大小。
（2）小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力。
（3）若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運動，小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 的定值電阻．在水平虛線、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場、磁場區(qū)域的高度為．導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻；導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻．它們分別從圖中、處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場時正好進入磁場．設(shè)重力加速度為g="10" m／s2．（不計、之間的作用，整個運動過程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

求：（1）在整個過程中、兩棒克服安培力分別做的功；
（2）進入磁場的速度與進入磁場的速度之比：
（3）分別求出點和點距虛線的高度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示是電磁流量計的示意圖。圓管由非磁性材料制成、空間有勻強磁場。當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，測出管壁上MN兩點間的電勢差為E，就可以知道管中流體的流量q――單位時間內(nèi)流過管道橫截面的流體的體積。已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強度為B，則q與E關(guān)系的表達式為                 假定管中各處液體的流速相同。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置．已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0．2 m，極板本身的厚度不計，極板長均為L=0．2 m，板間電壓都是U=6V且P板電勢高．金屬板右側(cè)邊界以外存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=5T，磁場區(qū)域足夠大．現(xiàn)有一質(zhì)量，電量q=-2×10-4C的小球在水平面上以初速度=4m／s從平行板PQ間左側(cè)中點O1沿極板中線射入．
（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終從極板MN的左側(cè)中點O2沿中線射出，則金屬板Q、M間距離是多少?

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同步練習(xí)冊答案