题目内容
如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，已知d、v0（带电粒子重力不计），求：
（1）粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；
（2）电场强度E和磁感应强度B的比值
．
（1）粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；
（2）电场强度E和磁感应强度B的比值
| E |
| B |
（1）粒子在电场中偏转时做类平抛运动，则
垂直电场方向d=v0t，
平行电场方向
| d |
| 2 |
| vy |
| 2 |
得vy=v0，到A点速度为v=
| 2 |
在磁场中速度大小不变，
故从C点出磁场时速度大小仍为
| 2 |
（2）在电场中偏转时，出A点时速度与水平方向成45°
vy=
| qE |
| m |
| qEd |
| mv0 |
得E=
m
| ||
| qd |
在磁场中做匀速圆周运动，如图所示
由几何关系得R=
| 2 |
又qvB=
| mv2 |
| R |
| 2 |
得B=
| mv0 |
| qd |
解得
| E |
| B |
答：（1）粒子从C点穿出磁场时的速度大小
| 2 |
（2）电场强度E和磁感应强度B的比值
| E |
| B |
练习册系列答案
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如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是（ ）
如图所示存在范围足够大的磁场区，虚线OO′为磁场边界，左侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B1，右侧为竖直向上的磁感应强度为B2的匀强磁场区，B1=B2=B．有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨过两磁场区，磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直，两导轨相距L，一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上，并用一不可伸长的绳子拉住，绳子能承受的最大拉力是F0，超过F0绳子会自动断裂，已知棒的电阻是R，导轨电阻不计，t=0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．
如图所示，水平方向的匀强电场的场强为E，电场区宽度为L，竖直方向足够长，紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域，其磁感应强度分别为B和2B．一个质量为m、电量为q的带正电的粒子（不计重力）从电场的边界MN上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过tB=πm/4qB 时间穿过中间磁场，进入右边磁场，然后按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b（虚线为场区的分界面），求：
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| q |
| A、适当选取初速度v0，小物块有可能静止在电场区内 | ||
| B、无论怎样选择初速度v0，小物块都不可能静止在电场区内 | ||
C、要使小物块穿过电场区域，初速度v0的大小应大于2
| ||
| D、若小物块能穿过电场区域，小物块在穿过电场区的过程中，机械能减少3μmgL |
