题目内容

如图所示，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），后又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点，已知磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小横截面积。
（1）E＝（2）(（3）

试题分析：如图是粒子的运动过程示意图。

(1) 粒子从O到M有
                      ①             1分  
                          ②             1分
qE＝ma                     ③             1分
解得E＝                          ④              1分  
(2) 设粒子运动到M点时速度为v，
与x轴正方向的夹角为α，则
                                                                            ⑤                                                  1分
                                                                          ⑥                                                  1分
tan                                                                      ⑦                                               1分
粒子在磁场中从P到N
 qvB＝                                                                   ⑧                                                  1分
由几何关系知，30°
在N点有                                                               ⑨                                                  1分
                    
故N点的坐标为()                                           ⑩                                                  1分
(3) 矩形磁场的两个边长分别为
                                                                           ?                                                  1分
                                                           ?                                                  2分
矩形磁场的最小面积                                                       ?                                               1分
解得                                                                         ?                                               2分
点评：有该题看出，分清物理过程，不同物理过程应用相应的物理知识；抓住关键字句，分析出关键条件．如该题中粒子从N点沿MN的方向射出，即可分析出速度方向，再利用相关知识来“定圆心，找半径”；此外良好的作图能力及几何分析能力是解决此类问题的关键
练习册系列答案
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如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在静电力作用下从向运动，运动的轨迹如图中的虚线所示，若点电势为，点电势为，则
A．电场强度方向一定向左，且电势>
B．电场强度方向一定向左，且电势<
C．电场强度方向一定向右，且电势>
D．电场强度方向一定向右，且电势<
如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为
A．，负B．，正C．，负D．，正
如图所示，一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子，从A板的S点由静止开始释放，经A、B加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域．已知AB间的电压为U，MN极板间的电压为2U，MN两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界．求：

（1）带电粒子离开B板时速度v0的大小；
（2）带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向；
（3）要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d多大？
如图所示，xOy为空间直角坐标系，PQ与y轴正方向成θ＝30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场，在poy区域存在足够大的匀强电场，电场方向与PQ平行，一个带电荷量为＋q，质量为m的带电粒子从－y轴上的A（0，－L）点，平行于x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与PQ垂直，粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴，粒子重力忽略不计。求：（1）从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t＇；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。
有一初速为零的电子经电压U1加速后，进入两块间距为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从B板边缘穿出电场，设电子的电荷量为，质量为m，（重力不计）求：

（1）电子刚进入平行金属板时的初速度；
（2）平行金属板的长度。
如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc。一带电的粒子（不计重力）射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知（   ）
A．粒子从K到L的过程中，电场力做正功
B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C．粒子从K到L的过程中，电势能增加
D．粒子从L到M的过程中，动能减少
如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，极板长L="0.1" m，两板间距离d="0.4" cm，有一束由相同粒子组成的带正电粒子流，以某一初速度v0从两板中央平行于极板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中点O处.已知粒子质量为m=2×10-6 kg，电荷量q=1×10-8 C，电容器的电容C=1×10-6 F，g取10 m/s2，不计空气阻力及粒子间的相互影响.

（1）求粒子入射速度v0的大小；
（2）若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度v0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量？
（10分）两块水平金属极板A、B正对放置，每块极板长均为l、极板间距为d．B板接地（电势为零）、A板电势为+U，重力加速度为g．两个比荷（电荷量与质量的比值）均为的带正电质点以相同的初速沿A、B板的中心线相继射入，如图所示．第一个质点射入后恰好落在B板的中点处．接着，第二个质点射入极板间，运动一段时间后， A板电势突然变为并且不再改变，结果第二个质点恰好没有碰到极板．求：

（1）带电质点射入时的初速．
（2）在A板电势改变之前，第二个质点在板间运动的时间．

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