题目内容
（18分）如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+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M（
，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），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（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：
⑴电场强度的大小；
⑵N点的坐标；
⑶矩形磁场的最小面积。
(1)
(2)N点的坐标为：
(3)磁场的最小面积为：
解析试题分析：如图是粒子的运动过程示意图．
（1）粒子从O到M做类平抛运动，设时间为t，则有
联立解得：。
（2）设粒子运动到M点时速度为v，与x方向的夹角为
，则
联立解得：
由题意知，粒子从P点进入磁场，从N点离开磁场，粒子在磁场中以O′点为圆心做匀速圆周运动，设半径为R，则：
代入数据得粒子做圆周运动的半径为：
由几何关系知：
，所以N点的纵坐标为：
，横坐标为：
故N点的坐标为：
（3）当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小．则矩形的两个边长分别为:
所以矩形磁场的最小面积为：
考点： 带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动.
练习册系列答案
相关题目
的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为
，其中q与m分别为α粒子的电量和质量；在
的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场．ab为一块很大的平面感光板，放置于
处，如图所示．观察发现此时恰无粒子打到ab板上．（不考虑α粒子的重力）
=45°。求：
”形导轨PONQ，其质量为M=2.0kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m=0.60kg的金属棒CD跨放在导轨上，CD与导轨的动摩擦因数是0.20，CD棒与ON边平行，左边靠着光滑的固定立柱a、b，匀强磁场以ab为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是0.80T，如图所示，已知导轨ON段长为0.50m，电阻是0.40Ω，金属棒CD的电阻是0.20Ω，其余电阻不计。导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s2的加速度做匀加速直线运动，一直到CD中的电流达到4.0A时，导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长，取g=10m/s2.求：
区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t＝0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在
时刻刚好从磁场边界上
点离开磁场．求：