在如圖所示區(qū)域中，x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為B，今有一質(zhì)子以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后從C點(diǎn)進(jìn)入x軸下方的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域中，在C點(diǎn)速度方向與x軸正方向夾角為450，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度大小為E，方向與y軸夾角為θ=450且斜向左上方，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為q，不計(jì)質(zhì)子的重力，磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大，求：
(1) C點(diǎn)的坐標(biāo)。
(2) 質(zhì)子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(3) 質(zhì)子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)E方向的夾角。(角度用反三角
函數(shù)表示)
（1）（2）
（1）解：質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

(1)

（2）從A到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

質(zhì)子在電場(chǎng)中先作減速運(yùn)動(dòng)并使速度減為零，然后反向運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

質(zhì)子從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間
所以，質(zhì)子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越χ軸所需時(shí)間

(3)質(zhì)子第三次穿越χ軸后，在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，由于V0與χ負(fù)方向成45。角，所以第
四次穿越x軸時(shí)
 
則沿電場(chǎng)方向速度分量為
所以，速度的大小為

速度方向與電場(chǎng)E的夾角設(shè)為θ，如圖所示

則

本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，難度較大，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，利用先找圓心后求半徑的規(guī)律求出進(jìn)入電場(chǎng)的速度方向，判斷出在電場(chǎng)中向左勻減速直線運(yùn)動(dòng)在做反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小和方向都不變求運(yùn)動(dòng)時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng).質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng).不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角也為φ,求

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的空間分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×104 V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1＝2.0 T、B2＝4.0 T．三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1＝5 m、d2＝d3＝6.25 m，一質(zhì)量m＝1.0×10－8 kg、電荷量q＝1.6×10－6 C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的重力忽略不計(jì)．求：

(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v；
(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

兩根相距L=0.5m的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌如圖甲所示放置，他們各有一邊在同一水平面上，另一邊垂直于水平面。金屬細(xì)桿ab、cd的質(zhì)量均為m=0.05kg，電阻均為R=1.0Ω，它們與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，從某一時(shí)刻開始釋放cd桿，并且開始計(jì)時(shí)，cd桿運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（在0～1s和2~3s內(nèi)，對(duì)應(yīng)圖線為直線。g=10m/s2）。求：


（1）在0~1s時(shí)間內(nèi)，回路中感應(yīng)電流I1的大小；
（2）在0～3s時(shí)間內(nèi)，ab桿在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的最大速度Vm；
（3）已知1～2s內(nèi)，ab桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，寫出1～2s內(nèi)拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式，并在圖丙中畫出在0～3s內(nèi)，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。（不需要寫出計(jì)算過(guò)程，只需寫出表達(dá)式和畫出圖線）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是
A．電場(chǎng)強(qiáng)度為B．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
C．物體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間的距離為d，其上端接一電阻R，在兩導(dǎo)軌間存在與平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，在其下方存在與導(dǎo)軌相連的兩個(gè)豎直的平行金屬板。在兩金屬板間存在一光滑的軌道，傾斜軌道與水平方向的夾角為θ，傾斜軌道與豎直圓形軌道間用一段光滑小圓弧相連，圓形軌道的半徑為r，將一電阻也為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從一位置由靜止開始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將一帶正電的小球由傾斜軌道的某一位置由靜止釋放，小球的電荷量為q，求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）若小球到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力剛好為零，則釋放小球的初位置到圓形軌道最低點(diǎn)的高度h多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一豎直平面上，高度差為3L，左端與水平放置的平行極板相連接，長(zhǎng)方形區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)區(qū)域的寬度分別為L(zhǎng)、2L，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是Ⅰ區(qū)的3倍. 金屬桿CD在外力作用下能保持豎直狀態(tài)，緊貼導(dǎo)軌勻速滑行，且與導(dǎo)軌接觸良好. 當(dāng)CD桿以2v0的速度水平向右進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場(chǎng)時(shí)，兩極板中有一質(zhì)量為m的帶電油滴恰能平衡. 現(xiàn)讓CD桿以v0的速度勻速通過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，桿剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)的磁場(chǎng)時(shí)，釋放油滴，如果只考慮CD桿在兩磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程，設(shè)油滴不會(huì)落到極板上，重力加速度為g. 求全過(guò)程：

（1）油滴能達(dá)到的最大速度vm；（2）電場(chǎng)力對(duì)油滴做的功W.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

某儀器用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制電子在材料表面上方的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，材料表面上方矩形區(qū)域PP′N′N充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)寬為d；矩形區(qū)域NN′M′M充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長(zhǎng)為3s，寬為s；NN′為磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間的薄隔離層。一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m、初速為零的電子，從P點(diǎn)開始被電場(chǎng)加速經(jīng)隔離層垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，電子每次穿越隔離層，時(shí)間極短、運(yùn)動(dòng)方向不變，其動(dòng)能損失是每次穿越前動(dòng)能的10%，最后電子僅能從磁場(chǎng)邊界M′N′飛出。不計(jì)電子所受重力。

（1）控制電子在材料表面上方運(yùn)動(dòng)，最大的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？
（2）若電子以上述最大電場(chǎng)加速，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將第三次穿越隔離層？
（3）A是M′N′的中點(diǎn)，若要使電子在A、M′間垂直于AM′飛出，求電子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲圖中A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通如圖乙所示的交變電流i，則（  ）

A. 從t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈吸引
B. 從t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相斥
C. t1時(shí)刻兩線圈間作用力為零
D. t2時(shí)刻兩線圈間的吸引力最大

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