[题目]如图所示的直角坐标系xOy中.在第一象限和第四象限分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场.PQ是磁场的右边界.磁场的上下区域足够大.在第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场.一个质量为m.电荷量为+q的带电粒子从x轴上的M点以速度v0垂直于x轴沿y轴正方向射入电场中.粒子经过电场偏转后从y轴上的N点进入第一象限.带电粒子刚好不从y轴负半轴离开第四象限.最后垂� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】（题文）如图所示的直角坐标系xOy中，在第一象限和第四象限分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场，PQ是磁场的右边界，磁场的上下区域足够大，在第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m，电荷量为＋q的带电粒子从x轴上的M点以速度v0垂直于x轴沿y轴正方向射入电场中，粒子经过电场偏转后从y轴上的N点进入第一象限，带电粒子刚好不从y轴负半轴离开第四象限，最后垂直磁场右边界PQ离开磁场区域，已知M点距离原点O的距离为，N点距离原点O的距离为，第一象限的磁感应强度满足，不计带电粒子的重力，求：

（1）匀强电场的电场强度为多大？

（2）第四象限内的磁感应强度多大？

（3）若带电粒子从进入磁场到垂直磁场右边界离开磁场，在磁场中运动的总时间是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】试题分析（1）根据带电粒子在电场中做类平抛运动的规律即可求解电场强度；（2）根据题意画出带电粒子的运动轨迹图，根据带电粒子在有界匀强磁场运动的特点即可求第四象限的磁感应强度；（3）求带电粒子在两个磁场运动的周期和圆心角，即可求出带电粒子在磁场中运动的总时间。

（1）设带电粒子在电场中运动的加速度为a

根据牛顿第二定律得：

粒子沿y轴方向：

粒子沿x轴方向：

解得：

（2）粒子沿x轴方向匀加速运动，速度

进入磁场时与y轴正向夹角

解得

进入磁场时速度大小为

其运动轨迹，如图所示

在第一象限由洛伦兹力提供向心力得：

解得：

由几何知识可得粒子第一次到达x轴时过A点，因ON满足：，所以NA为直径。

带电粒子刚好不从y轴负半轴离开第四象限，满足：，解得

根据：，解得：

（3）带电粒子到达D点时，因为

F点在H点的左侧，带电粒子不可能从第一象限垂直磁场边界离开磁场

带电粒子在第一象限运动周期

带电粒子在第四象限运动周期

带电粒子在磁场中运动时间满足

解得：（n＝0，1，2，3……）

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

萌齐小升初强化模拟训练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下列说法正确的是(　　)

A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮

B. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮

C. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮

D. 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一小球从静止开始做匀加速直线运动，在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m，则下列说法正确的是（　　）

A. 小球前15s内的平均速度为1.5m/s

B. 小球加速度为0.2m/s2

C. 小球第14s的初速度为2.8m/s

D. 第15s内的平均速度为0.2m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛．运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线．图中圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看做质点）．下列论述正确的是（）

A. 发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心

B. 发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力

C. 若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧

D. 若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x=3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是________。

A．该波的频率为2.5 Hz

B．该波的传播速率为200 m/s

C．该波是沿x轴负方向传播的

D．从t0时刻起，质点a、b、c中，质点b最先回到平衡位置

E．从t0时刻起，经0.015 s质点a回到平衡位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，截面为直角三角形ABC，∠B=30°，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内，一条光线在距A点为处的M点垂直AC射入棱镜，不考虑光线在AC面的反射，光线从棱镜的BC边的P点射出（P点未标出）。求：

（1）光从棱镜射出时的射出点P距B多远；

（2）从P点射向空气的光的方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（）