题目内容

如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2＝0.4 N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出)，B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28 m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10－7 kg，电量为1×10－5 C，从左侧电场中距MN边界 m的A处无初速释放后，沿直线以1 m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设此时刻t＝0．

(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向；

(2)带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5 s时的速度；

(3)带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？(≈0.19)

答案：
解析：

　　(1)　

　　　

　　得：　方向与水平方向成37o斜向右上方

　　(2)电场E2中　　二力平衡

　　0～1 s粒子在电场中加速＝1.1 m/s2

　　＝1.05 m

　　1～2 s粒子在磁场中回旋＝1 s　＝0.175 m

　　粒子未与墙壁相碰

　　则带电微粒在1.5 s时的速度大小为1.1 m/s，方向水平向左

　　(3)2～3 s粒子在电场中加速v2＝1.2 m/s　x2＝1.15 m

　　此时粒子距墙壁的距离为Δx＝2.28－1.05－1.15＝0.08 m

　　3～4 s粒子在磁场中回旋＝0.19 m＞0.08 m

　　粒子已与墙壁相碰

　　如图＝

　　s

　　t＝3＋


练习册系列答案
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（2013?南通二模）如图甲所示，在边界OO′左侧区域有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向水平向外．右侧水平放置长为L、相距为d的平行金属板M、N，M板左端紧靠磁场边界，磁场边界O点与N板在同一水平面上，边界OO′与水平面的夹角为45°，O1O2为平行板的中线，在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O点竖直向上同时发射两个质量均为m、电量均为+q粒子a和b，由于初速度不同，粒子a在图乙中的t=
T
4
时刻，从O1点进入板间电场运动，并从O2点射出板间电场；粒子b恰好紧靠M板进入电场，已知交变电场周期T=
4m
qB
，不计粒子重力和粒子间的相互作用．
（1）求粒子a、b从O点射出时的初速度va和vb．
（2）粒子b能穿出板间电场，求电场强度大小E0满足的条件．
（3）若粒子b刚好能穿出板间电场，求粒子b穿过板间电场过程中电场力做的功W．
如图甲所示，在边界OO′左侧区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向水平向外．右侧水平放置长为L、相距为d的平行金属板M、N，M 板左端紧靠磁场边界，磁场边界上O点与N 板在同一水平面上，边界OO′与水平面的夹角为45°，O1O2为平行板的中线，在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O 点竖直向上同时发射两个质量均为m、电量均为+q的粒子a和b，初速度不同．粒子b在图乙中的时刻，恰好紧靠M板左端进入电场，粒子a从O1点进入板间电场运动．不计粒子重力和粒子间的相互作用．
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求：
（1）粒子a、b 从O 点射出时的初速度va和vb；
（2）若交变电场周期T=
4mqB
，粒子b在图乙中的t=0时刻进入电场，粒子a是在图乙中的哪一时刻，从O1点进入板间电场运动；
（3）若粒子b 恰能以最大的速度穿出极板间电场，电场强度大小E0 应满足的条件及粒子b穿过板间电场过程中，电场力所做功的最大值．

（19分）如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0， 取g =10m/s2．求：


（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；
（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）

如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0， 取g =10m/s2．求：

（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；

（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；

（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）

 

（19分）如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0， 取g =10m/s2．求：

（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；

（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；

（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）

 

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