摘要:10.如图所示的空间分布Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ三个区域.各边界面相互平行.Ⅰ区域存在匀强电场.电场强度E=1.0×104 V/m.方向垂直边界面向右.Ⅱ.Ⅲ区域存在匀强磁场.磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里.磁感应强度分别为B1=2.0 T.B2=4.0 T.三个区域宽度分别为d1=5 m.d2=d3=6.25 m.一质量m=1.0×10-8 kg.电荷量q=1.6×10-6 C的粒子从O点由静止释放.粒子的重力忽略不计.求: (1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v, (2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t, (3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α. 答案:(1)4.0×103 m/s (2)1.6×10-3 s (3)60° 解析:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动.由动能定理有qEd1=mv2-0 解得v=4.0×103 m/s (2)设粒子在磁场B1中做匀速圆周运动的半径为r.则 qvB1= 解得r=12.5 m 设在Ⅱ区域内圆周运动的圆心角为θ.则sin θ= 解得θ=30° 粒子在Ⅱ区域运动周期T= 粒子在Ⅱ区域运动时间t=T 解得t= s=1.6×10-3 s (3)设粒子在Ⅲ区域做圆周运动轨道半径为R.则 qvB2=解得R=6.25 m 粒子运动轨迹如答图所示.由几何关系可知△MO2P为等边三角形. 粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α=60°.

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