(18分) 在直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為；現(xiàn)在第三象限中從P點(diǎn)以初速度沿x軸方向發(fā)射質(zhì)量為，帶的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場。

（1）已知P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為，試求P點(diǎn)的橫坐標(biāo)x；
（2）若離子經(jīng)O點(diǎn)射入磁場時(shí)的速度為2，試求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及磁場出射點(diǎn)距O點(diǎn)的距離d。
（1）  （2）   

試題分析：（1）粒子從P點(diǎn)拋出后，初速度方向與電場方向垂直，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向：  
水平方向：
整理得：
（2）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖

經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，速度與x軸夾角為，則根據(jù)速度的合成有
即，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角為
粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力
圓周運(yùn)動(dòng)半徑
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
粒子圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
根據(jù)幾何關(guān)系得圓周運(yùn)動(dòng)弦長即出射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離
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，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則液滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為
A．，
B．，
C．B ，
D．，

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5 m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m＝0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10 m/s2，問：

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？
(2)棒ab受到的力F多大？
(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在xoy平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，如圖所示，OA與y軸所夾區(qū)域存在y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，其它區(qū)域存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場；有一帶正電粒子質(zhì)量m，電量q，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以大小為v0的初速度射入電場，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間沿垂直于OA方向經(jīng)過Q點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，過y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場。已知OP = h，不計(jì)粒子的重力。

⑴ 求粒子垂直射線OA經(jīng)過Q點(diǎn)的速度vQ；
⑵ 求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值；
⑶ 粒子從M點(diǎn)垂直進(jìn)入電場后，如果適當(dāng)改變電場強(qiáng)度，可以使粒子再次垂直O(jiān)A進(jìn)入磁場，再適當(dāng)改變磁場的強(qiáng)弱，可以使粒子再次從y軸正方向上某點(diǎn)垂直進(jìn)入電場；如此不斷改變電場和磁場，會(huì)使粒子每次都能從y軸正方向上某點(diǎn)垂直進(jìn)入電場，再垂直O(jiān)A方向進(jìn)入磁場……，求粒子從P點(diǎn)開始經(jīng)多長時(shí)間能夠運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xOy平面向外．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y＝b處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2b處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝－2b處的P3點(diǎn)，不計(jì)粒子重力．求：

(1)電場強(qiáng)度的大��；
(2)粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向；
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為2.5×10-4C，質(zhì)量為0.5kg 的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。試分析求解：

(1) 小球帶何種電荷；
(2) 該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大��；
(3) 小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電勢能的改變量；
(4) 小球落回x軸時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖為帶電微粒的速度選擇器示意圖，若使之正常工作，則以下敘述哪個(gè)是正確的（     ）

A．P1的電勢必須高于P2的電勢
B．從S2出來的只能是正電荷，不能是負(fù)電荷
C．如果把正常工作時(shí)的B和E的方向都改變?yōu)樵瓉淼南喾捶较�，選擇器同樣正常工作
D．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和被選擇的速度v的大小應(yīng)滿足v=BE

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖所示的空間直角坐標(biāo)系所在的區(qū)域內(nèi)，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B。已知從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入的質(zhì)子，穿過此區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則可以判斷此區(qū)域中E和B的方向可能是

A．E和B都沿y軸的負(fù)方向
B．E和B都沿x軸的正方向
C．E沿y軸正方向，B沿z軸負(fù)方向
D．E沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直放置的平行帶電導(dǎo)體板A、B和水平放置的平行帶電導(dǎo)體板C、D，B板上有一小孔，從小孔射出的帶電粒子剛好可從C、D板間左上角切入C、D板間電場，已知C、D板間距離為d，長為2d，  UAB=UCD=U>0，在C、D板右側(cè)存在有一個(gè)垂直向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子由靜止從A板釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)至B板小孔后貼近C板進(jìn)入C、D板間，最后能進(jìn)入磁場中。帶電粒子的重力不計(jì)。求：

（1）帶電粒子從B板小孔射出時(shí)的速度大小v0;
（2）帶電粒子從C、D板射出時(shí)的速度v大小和方向；
（3）欲使帶電粒子不再返回至C、D板間，右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該滿足什么條件？

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