如图所示，在xoy平面内，直线MN与x轴正方向成30°角，MN下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，MN与y轴正方向间存在电场强度E=×105N/C的匀强电场，其方向 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：福建省模拟题难度：来源：

如图所示，在xoy平面内，直线MN与x轴正方向成30°角，MN下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，MN与y轴正方向间存在电场强度E=

×10⁵N/C的匀强电场，其方向与y轴正方向成60°角且指向左上方，一重力不计的带正电粒子，从坐标原点O沿x轴正方向进入磁场，已知粒子的比荷

=10⁷C/kg，结果均保留两位有效数字，试问：
（1）若测得该粒子经过磁场的时间t₁=

，求磁感应强度的大小B；
（2）粒子从坐标原点开始到第一次到达y轴正半轴的时间t；
（3）若粒子的速度v₀=1.0×10⁶m/s，求粒子进入电场后最终离开电场时的位置坐标？

答案

解：（1）由几何关系可知：

①
又

②
联立①②式解得B=0.5T ③
（2）设粒子在磁场中运动的半径为r，速度为v，由几何关系可知

，POQ为等腰三角形，所以PO=OQ=r，PQ=

，故

④

⑤
由②③④⑤式联立得

⑥

（3）粒子进入电场后做类平抛，设垂直于电场方向的距离为m，电场方向的距离为n，粒子离开电场时经过y轴，其位置坐标为A（0，d），所以

⑦

⑧

⑨

⑩
又

联立⑦⑧⑨⑩

式得d=2.0m

核心考点

试题【如图所示，在xoy平面内，直线MN与x轴正方向成30°角，MN下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，MN与y轴正方向间存在电场强度E=×105N/C的匀强电场，其方向】；主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图甲所示，M、N为竖直放置的两块平行金属板，圆形虚线为与N相连且接地的圆形金属网罩（不计电阻）。PQ为与圆形网罩同心的金属收集屏，通过阻值为r₀的电阻与大地相连。小孔s₁、s₂、圆心O与PQ中点位于同一水平线上。圆心角2θ=120°、半径为R的网罩内有大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。M、N间相距

且接有如图乙所示的随时间t变化的电压，

（0

T），

（t >T）（式中

，T已知），质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s₁进入M、N间的电场，接着通过s₂进入磁场。（质子通过M、N的过程中，板间电场可视为恒定，质子在s₁处的速度可视为零，质子的重力及质子间相互作用均不计。）
（1）若质子在t >T时刻进入s₁，为使质子能打到收集屏的中心需在圆形磁场区域加上一个匀强电场，求所加匀强电场的大小和方向？
（2）质子在哪些时间段内自s₁处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏PQ上？
（3）若毎秒钟进入s₁的质子数为n，则收集屏PQ电势稳定后的发热功率为多少？

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如图甲所示为一种研究高能粒子相互作用的部分简化装置，粒子先由k个加速电场从静止开始加速后，被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道。每个加速电场电压均为U，在管道内有n个控制粒子转弯的圆形磁场，连续均匀分布在整个圆周上，每个圆形磁场的磁感应强度大小均为B。粒子在环形管道中沿管道中心线做半径为R的匀速圆周运动，经过每个圆形磁场时，入射点和出射点都在同一条直径的两端（如图乙所示）。粒子重力不计，且不考虑粒子的相对论效应，（k、U、R、B、n为已知量）求：
（1）粒子进入圆环型真空管道时的速度大小v；
（2）粒子经过每个圆形磁场区域的时间t；
（3）环形管道的内环半径a．

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为了诊断病人的心脏功能和动脉血液黏稠情况，需测量血管中血液的流量，如图所示为电磁流量计示意图，将血管置于磁感应强度为B的磁场中，测得血管两侧a、b两点间电压为u，已知血管的直径为d，则血管中血液的流量Q(单位时间内流过的体积)为

[ ]
A.

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如图所示，C、D为平行正对的两金属板，在D板右方一边长为l＝6.0 cm的正方形区域内存在匀强磁场，该区域恰好在一对平行且正对的金属板M、N之间，M、N两板均接地，距板的右端L＝12.0 cm处放置一观察屏．在C、D两板间加上如图乙所示的交变电压，并从C板O处以每秒1 000个的频率均匀的源源不断地释放出电子，所有电子的初动能均为E_k0＝120 eV，初速度方向均沿OO"直线，通过电场的电子从M、N的正中间垂直射入磁场．已知电子的质量为m＝9.0×10^－31 kg，磁感应强度为B＝6.0×10^－4 T．问：
(1)电子从D板上小孔O"点射出时，速度的最大值是多大？
(2)电子到达观察屏(观察屏足够大)上的范围有多大？
(3)在u_CD变化的一个周期内，有多少个电子能到达观察屏？

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如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤

）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
（1）速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间．
（2）磁场区域的最小面积．
（3）根据你以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离，请写出该距离的大小（只要写出最远距离的最终结果，不要求写出解题过程）。

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