题目内容
如图所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示)，电场强度的大小为E0，E＞0表示电场方向竖直向上．t＝0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做二次完整的圆周运动（其轨迹恰好不穿出边界L1），以后可能重复该运动形式，最后从边界L2穿出．重力加速度为g，上述d、E0、m、v、g为已知量．
（1）求该微粒通过Q点瞬间的加速度；
（2）求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T；
（3）若微粒做圆周运动的轨道半径为R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求微粒所用的时间．
（1）求该微粒通过Q点瞬间的加速度；
（2）求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T；
（3）若微粒做圆周运动的轨道半径为R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求微粒所用的时间．
（1）a=2g（2）
（3）
（3）（1）（7分）微粒从N到Q，因做直线运动：mg＋qE0＝qvB （2分）
微粒做圆周运动，则mg＝qE0 （2分）
在Q点：
（2分） 所以：a=2g (1分 )
（2）（8分）由mg＋qE0＝qvB和mg＝qE0则：B＝ （2分）
设微粒从N1运动到Q的时间为t1，做圆周运动的周期为t2，
因微粒恰好没穿出L1边界，则 R＝vt1 (1分)
又qvB＝m (1分) 2πR＝vt2 (1分)
联立得电场变化的周期T＝t1＋2t2＝
＋2= (3分)
（3）(5分)若d=4.5R据题意可画出微粒如图的运动轨迹。
从图知：用（2）问的物理量可表示为“
t=3T+ t1+
t2 =3()+＋
=
微粒做圆周运动，则mg＝qE0 （2分）
在Q点：
（2分） 所以：a=2g (1分 )（2）（8分）由mg＋qE0＝qvB和mg＝qE0则：B＝ （2分）
设微粒从N1运动到Q的时间为t1，做圆周运动的周期为t2，
因微粒恰好没穿出L1边界，则 R＝vt1 (1分)
又qvB＝m (1分) 2πR＝vt2 (1分)
联立得电场变化的周期T＝t1＋2t2＝
＋2= (3分)（3）(5分)若d=4.5R据题意可画出微粒如图的运动轨迹。
从图知：用（2）问的物理量可表示为“
t=3T+ t1+
t2 =3()+＋=
练习册系列答案
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带电量为
的点电荷，在电场中的O点由静止释放，不计电荷的重力。粒子经t0=
第一次以
的速度通过PQ，并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正，并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取
，重力加速度
)。试求：
时刻电荷与O点的水平距离；
=1．0×108 C/kg，重力忽略不计，每个粒子通过电场区域的时间极短，电场可视为恒定不变。