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如图,在xOy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向。在x轴的下方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,电、磁场区域足够大。今有一个质量为m、电荷量为e的电子(不计重力),从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场,经电场偏转后,沿着x轴正方向成45°角进入磁场,并能返回到原出发点P。 求:
(1)P点离坐标原点的距离h
(2)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
(1)  (2)

试题分析:(1)带电粒子进入磁场时速度为
  ………①         
………②   
…………③
(2)根据几何关系可知,带电粒子离开磁场时速度方向与x轴夹角为45°,由于电子通过P点,故电子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点间距……………………④
电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R   
……⑤  
…………⑥
电子在电场中运动时间为     …⑦   
电子在磁场中运动时间为  ……⑧
电子离开磁场到达P点时间为    ……⑨
故电子从P点出发第一次回到P点所用时间
…………⑩
点评:难题。本题考查带电粒子在电、磁组合场中的运动,综合性较强,把电场的性质、运动学规律、圆周运动知识、功能关系等有机地结合起来,同学们在解题时应注重运用动力学的普通规律解决组合场中带电粒子的运动问题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A、B、C,从同一高度以初速度v0水平抛出,B球处于竖直向下的匀强磁场中,C球处于垂直纸面向里的匀强电场中,它们落地的时间分别为tA、tB、tC,落地时的速度大小分别为vA、vB、vC,则以下判断正确的是:

A.tA=tB=tC                  B.tA=tC>tB
C.vB>vA=vC                 D.vA<vB<vC

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,宽度为L=1m的某一区域存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B,其大小E=2×108N/C,B=1T。一带正电的粒子以基本一初速度由M点垂直电场和磁场进入,沿直线从N点离开;若只撤去磁场,则粒子从P与水平成450角射出。

(1)求粒子的比荷
(2)若只撤去电场,则粒子以与水平方向成多少度角穿出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为 d ,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从 O 点以速度 v0沿垂直电场方向进入电场,在电场力的作用下发生偏转,从 A 点离开电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方一致,(带电粒子重力不计)求
(l)粒子从 C 点穿出磁场时的速度v;
(2)电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在电、磁场中运动的总时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)
A.可使电场强度增强
B.可使磁感应强度增强
C.可使粒子带电性质改变(如正变负)
D.可使粒子射入时的动能增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有一带电小球,从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下,两板间匀强磁场方向垂直纸面向外,则小球通过电场、磁场空间时
A.可能做匀加速直线运动B.一定做曲线运动
C.只有重力做功D.电场力对小球一定做正功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,半径为R的光滑绝缘环,竖直放置于电场强度为E的水平匀强电场中,质量为m,带电量为+q的空心小球穿在环上。当小球由静止开始从环的顶点A下滑到与圆心等高的水平位置B时,求:

(1)小球的电势能变化多大?
(2)小球的速度是多大?
(3)小球对环的压力多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d的两带电平行板间同时存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m,带电量为q的小球由下板边缘沿水平方向射入该区域,带电小球恰能在两板间做匀速圆周运动,则   (     )

A.小球一定带负电      
B.小球一定带正电
C.两板间电压为   
D.小球在两板间的运动时间为               

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向?磁感应强度为B的匀强磁场,一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动.据此可以判断出(    )
A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z轴正方向电势升高
B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z轴正方向电势降低
C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势升高
D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势降低

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