如图(a)所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过时间以后，电荷以v0=1.5×104m/s的速 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：福建省期末题难度：来源：

如图(a)所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷

的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过

时间以后，电荷以v₀=1.5×10⁴m/s的速度通过MN进入其上方的均匀磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图(b)所示规律周期性变化[图(b)中磁场以垂直纸面向里为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻]。求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）图(b)中t=

时刻电荷与O点的水平距离；
（3）如果在O点正右方d=68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板的时间。

答案

解：（1）电荷在电场中做匀加速直线运动，设其在电场中运动的时间为t_E，有v₀=at_E
又因为qE=ma
解得

（2）当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径：

周期：

当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径：

周期：

故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图(a)所示。

时刻电荷与O点的水平距离：△d=2(r₁-r₂)=4 cm
（3）电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期为：

根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，有：电荷沿ON运动的距离：s=15△d=60 cm
故最后8 cm的距离如图(b)所示，有：r₁+r₁cosα=d+s
解得：cosα=0.6，则α=53°
故电荷运动的总时间：t_总

代入数据得：t_总=

核心考点

试题【如图(a)所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过时间以后，电荷以v0=1.5×104m/s的速】；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

在如图所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为

。在竖直方向存在交替变化的匀强电场（竖直向上为正），电场大小为

。一倾角为θ、长度足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间。斜面上有一质量为m，带电量为-q的小球，从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5秒内小球不会离开斜面，重力加速度为g。求：
（1）小球第1秒末的速度；
（2）小球在前2秒内的位移；
（3）第6秒内小球离开斜面的最大距离。

题型：山东省期末题难度：| 查看答案

如图所示，左侧为二块长为L=10 cm，间距

cm的平行金属板，加上

的电压，上金属板电势高；现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=10^-10 kg，带电量q=+10^-4 C，初速度v₀=10⁵m/s；中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B₁，三角形的上顶点A与上金属板平齐，AB边的中点P₁恰好在下金属板的右端点；三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里，范围足够大的匀强磁场B₂，且B₂=4B₁；求
（1）带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向；
（2）带电微粒进入中间三角形区域后，要垂直打在AC边上，则该区域的磁感应强度B₁是多少？
（3）确定微粒最后出磁场区域的位置。

题型：浙江省模拟题难度：| 查看答案

如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在

的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10^-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x>0的区域内有电场强度大小E=4 N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2 m。一质量m=6.4×10^-27 kg、电荷量q=-3.2×10^-9 C的带电粒子从P点以速度v=4×10⁴m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中末标出），不计粒子重力，求：
（1）带电粒子在磁场中运动时间；
（2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；
（3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x"与电场强度的大小E"的函数关系。

题型：江苏模拟题难度：| 查看答案

如图(a)所示，建立xOy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一、四象限有一宽度一定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~4t₀时间内两板间加上如图(b)所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t₀时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、t、t₀、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
（1）求两板间的电压U₀；
（2）0~t₀时间内射入两板间的带电粒子都能够从磁场右边界射出，求磁场的最大宽度；
（3）

时刻射入两板间的带电粒子进入磁场和离开磁场时的位置坐标；
（4）若两板间电压为0，请设计一种方案：粒子源沿x轴向右连续发射的带电粒子，经过y轴右边的几个有边界的磁场后，带电粒子又返回粒子源。

题型：浙江省模拟题难度：| 查看答案

如图(a)所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN，P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直地放置，其俯视图如图(b)所示。已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d =0.2m，极板本身的厚度不计，板板长均为L=0. 2m，P、Q之间以及M、N之间的电压都是U=6.0×10²V。金属板右侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=5×10²T，磁场区域足够大。今有一质量为m=1×10^-4kg，电量为q=2×10^-6 C 的带负电小球在水平面上从PQ平行板间左侧中点O沿极板中轴线以初速度v₀=4 m/s进入平行金属板PQ。
（1）试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度大小；
（2）若要小球穿出平行金属板PQ后，经磁场偏转射入平行金属板MN中，且在不与极板相碰的前提下，最终在极板MN的左侧中点O"沿中轴线射出。已知Q板电势高于P板，则金属板Q、M间距离是多少?

题型：0106 模拟题难度：| 查看答案

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