如图所示.在X>0.Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界.磁感应强度大小均为B.方向相反的匀强磁场.一根上端开口.内壁光滑的绝缘细管.长为L.其底部有一质量为m.电量为+q的粒子.在水平外力作用下.保持细管始终平行于Y轴.沿X方向以速度匀速向右运动.且.不计粒子的重力.求:(1)细管刚进入磁场时.粒子运动的加速度大小.方向,(2)维� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，在X>0，Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界，磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场。一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管，长为L，其底部有一质量为m、电量为+q的粒子。在水平外力作用下，保持细管始终平行于Y轴，沿X方向以速度

匀速向右运动，且

，不计粒子的重力。求：
（1）细管刚进入磁场时，粒子运动的加速度大小、方向；
（2）维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中，水平外力所做的功；
（3）粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标。

（1）以粒子为研究对象，粒子刚进入磁场

(1分)

(2分)
沿

方向 (1分)
(2)以小车为研究对象，粒子离开玻璃管前，在管中竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速运动，设粒子在管中竖直方向做加速运动的加速度

，粒子运动到管口时，粒子在竖直方向的分速为

，则
在竖直方向 (2分)

(1分)
可解得

(1分)
粒子离开玻璃管口时的速度

(2分)
速度方向与MN成45°角
粒子从x=0位置到第2次从上向下经过水平面MN过程中，外力所做的功，有功能
关系

(2分)

可得

(2分)
（3）粒子离开管口后，在磁场中做匀速圆周运动
在磁场中

(2分)

(1分)
粒子在管中运动的时间

(1分)
粒子在管中运动的过程中发生的水平位移

(1分)
轨迹最高点的位置坐标：

(1分)

略

练习册系列答案

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如图49所示，一带电粒子以水平速度v0 (v0 < E/B)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的功为W1；若把电场和磁场正交重叠，如图50所示，粒子仍以初速度v0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W2，比较W1和W2，则（）

A．一定是W1> W2 B．一定是W1＝W2
C．一定是W1＜W2 D．可能是W1 < W2，也可能是W1 > W2

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（1）若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场，能使速度为v₀射出的微粒沿PQ直线运动到Q点，则场强为多大？方向如何？
（2）撤去电场，为使微粒从P点射出后，途经折线的顶点A而到达Q点，求初速度v应满足什么条件？
（3）求第（2）中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值．