如图甲所示.水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场.场强E＝×10 4 N／C.现将一重力不计.比荷＝106 C／kg的正电荷从电场中的O点由静止释放.经过t0＝1×10-5s后.通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场.磁场方向垂直于纸面向外.以电荷第一次通过MN时开始计时.磁感应强度按图乙所示规律周期性变化. (1)求电荷进入磁场时� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E＝×10 ⁴ N／C。现将一重力不计、比荷＝10⁶ C／kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t₀＝1×10^－5s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。

（1）求电荷进入磁场时的速度v₀；

（2）求图乙中t＝2×10^－5s时刻电荷与P点的距离；

（3）如果在P点右方d＝105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

_【解析】_（1_{）电荷在电场中做匀加速直线运动，则}

_（1_分）

（1分）

_{代入数据解得}（1分）

_（2_）当_{时，电荷运动的半径}（1分）

周期（1分）

_当_{时，电荷运动的半径}（1分）

周期（1分）

_故电荷从_{时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。}（1分）

_{时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期，与}_{点的水平距离为}（2分）

_（3_）电荷从_{点开始，其运动的周期为}_{，根据电荷的运动情况可知，电荷每一个周期向右沿}_{运动的距离为40 cm}_{，故电荷到达挡板前运动的完整周期数为2}_个，沿_{运动的距离=80 cm}_{，最后25 cm}_{的距离如图所示，设正电荷以}_{角撞击到挡板上，有（2}_分）

（2分）

解得（1分）

_故电荷从_{点出发运动到挡板所需的总时间}

_（2_分）

解得_（1_分）

练习册系列答案

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如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E=

×10 ⁴ N/C．现将一重力不计、比荷

=10⁶ C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t₀=1×10^-5s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场．磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化．
（1）求电荷进入磁场时的速度v₀；
（2）求图乙中t=2×10^-5s时刻电荷与P点的距离；
（3）如果在P点右方d=105cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．

如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，其变化规律如图乙所示，电场强度E0=

22500

V/m，现将一重力不计、比荷

=10⁶ C/kg的带电粒子从电场中的C点由静止释放，经t1=

×10-5s的时间粒子通过MN上的D点进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B按图丙所示规律变化．（计算结果均可保留π）

（1）求粒子到达D点时的速率；
（2）求磁感应强度B_l=0.3T时粒子做圆周运动的周期和半径；
（3）若在距D点左侧d=21cm处有一垂直于MN的足够大的挡板ab，求粒子从C点运动到挡板时所用的时间；
（4）欲使粒子垂直打在挡板ab上，求挡板ab与D点的距离所满足的条件．

（22分）如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、荷质比的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10—5s时间以后电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场方向与纸面垂直，磁感应强度B按图乙所示规律周期性变化（图乙中磁场以垂直纸面向外为正．以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）．不考虑磁场变化产生的电场．

求：⑴.匀强电场的电场强度E；

⑵.×10-5s时刻电荷与O点的水平距离；

⑶.如果在O点正右方d= 68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板的时间．

（16分）如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E＝N／C。现将一重力不计、比荷 C／kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t₀＝1×10^－⁵s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。

（1）求电荷进入磁场时的速度v₀；

（2）求图乙中t＝2×10^－⁵s时刻电荷与P点的距离；

（3）如果在P点右方d＝105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间（保留三位有效数字）。

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