如圖所示空間分為I，Ⅱ，Ⅲ三個足夠長的區(qū)域，各邊界面相互平行。其中I，Ⅱ區(qū)域存在勻強電場EI=1.0×104 V/m，方向垂直邊界面豎直向上；EⅡ=105 V/m，方向水平向右，Ⅲ區(qū)域磁感應強度B=5.0 T，方向垂直紙面向里，三個區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0 m，d2=4.0 m，d3=10 m。一質(zhì)量m=1.0×10-8 kg、電荷量q=1.6×10-6 C的粒子從O點由靜止釋放，粒子重力忽略不計。求：
(1)粒子離開區(qū)域I時的速度；
(2)粒子從區(qū)域Ⅱ進入?yún)^(qū)域Ⅲ時的速度方向與邊界面的夾角；
(3)粒子在Ⅲ區(qū)域中運動的時間和離開Ⅲ區(qū)域時的速度方向與邊界面的夾角。
解：(1)由動能定理得
得v1=4×103 m/s
(2)粒子在區(qū)域Ⅱ做類平拋運動，水平向右為y軸，豎直向上為x軸。設(shè)粒子進入?yún)^(qū)域Ⅲ時速度與邊界的夾角為θ

tanθ=vx/vy
vx=y1
vy=at
a=qEⅡ/m
t=d2/v1
把數(shù)值代入得θ=30°
(3)粒子進入磁場時的速度v2=2v1
粒子在磁場中運動的半徑R=mv2/qB=10 m=d3
由于R=d3，粒子在磁場中運動所對的圓心角為60°
粒子在磁場中運動的時間t=T/6=π×10-2/4 s
粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度與邊界面的夾角為60°
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，三個半徑分別為R、2R、6R的同心圓將空間分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個區(qū)域．其中圓形區(qū)域I和環(huán)形區(qū)域Ⅲ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度分別為B和
B
2
．一個質(zhì)子從區(qū)域I邊界上的A點以速度v沿半徑方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從區(qū)域l邊界上的C點飛出，AO垂直CO，則關(guān)于質(zhì)子的運動下列說法正確的是（　　）
A、質(zhì)子最終將離開區(qū)域Ⅲ在區(qū)域Ⅳ勻速運動
B、質(zhì)子最終將一直在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動
C、質(zhì)子能夠回到初始點A，且周而復始的運動
D、質(zhì)子能夠回到初始點A，且回到初始點前，在區(qū)域Ⅲ中運動的時間是在區(qū)域I中運動時間的6倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的空間分為I、Ⅱ兩個區(qū)域，邊界AD與邊界AC的夾角為30°，邊界AC與MN平行，I、Ⅱ區(qū)域均存在磁感應強度大小為B的勻強磁場，磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐，邊界AD上的P點與A點間距離為2d．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v=2Bqd/m，
沿紙面與邊界AD成60°的圖示方向從左邊進入I區(qū)域磁場（粒子的重力可忽略不計）．
（1）若粒子從P點進入磁場，從邊界MN飛出磁場，求粒子經(jīng)過兩磁場區(qū)域的時間．
（2）粒子從距A點多遠處進入磁場時，在Ⅱ區(qū)域運動時間最短？
（3）若粒子從P點進入磁場時，在整個空間加一垂直紙面向里的勻強電場，場強大小為E，當粒子經(jīng)過邊界AC時撤去電場，則該粒子在穿過兩磁場區(qū)域的過程中沿垂直紙面方向移動的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個界面S1和S2互相平行，間距為d，將空間分為三個區(qū)域。I和III兩區(qū)域內(nèi)有方向指向紙內(nèi)的勻強磁場，磁感應強度分別為B1和B2。區(qū)域II內(nèi)是勻強電場E，方向從S1垂直指向S2。一質(zhì)量為m、電量為-q的粒子（重力不計）以平行于電場線的初速度v0，從與S1相距為d/4的O點開始運動，為使該粒子沿圖中的軌跡（軌跡的兩個半圓的半徑相等）求：                          

（1）磁感應強度B1:B2之比應是多少；

（2）場強E應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：2012屆福建省廈門市高三下學期開學考試物理卷 題型：選擇題

（14分）如圖所示的空間分為I、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，各邊界面相互平行，I區(qū)域存在勻強電場，電場強度E=1.0×104V/m，方向垂直于邊界面向右。Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強磁場，磁場的方向分別為垂直于紙面向外和垂直于紙面向里，磁感應強度分別為B1=2.0T、B2=4.0T。三個區(qū)域?qū)挾确謩e為d1＝5.0m、d2＝d3＝6.25 m，一質(zhì)量m=1.0×10-8kg、電荷量q=1.6×10-6C的粒子從O點由靜止釋放，粒子的重力忽略不計。求：

(1)粒子離開I區(qū)域時的速度大小

(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運動的時間

(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時速度方向與邊界面的夾角

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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