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如圖所示，在的空間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=4×10-3T，在y≤0空間同時存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度一個質量m=6.4×10-27kg帶電量q=+3.2×10-19C的帶電粒子以初速度v0=2×l04m/s從y軸上的P點（縱坐標為）出發(fā)，沿著-y方向進入區(qū)域I。粒子重力不計，粒子在整個運動過程中始終沒有穿出電磁場區(qū)域。
（1）求帶電粒子第一次穿越x軸時的橫坐標x；
（2）請結合運動合成和分解的知識，求出帶電粒子在區(qū)域Ⅱ中到達最低點的縱坐標y。
（3）求帶電粒子從進入區(qū)域I開始到第二次穿越x軸時經過的時間t。
解：（1）由得
由圖中幾何關系可知：
即帶電粒子離開區(qū)域I時的速度方向與x軸正向成300角
所以，帶電粒子第一次通過x軸時的坐標x=r1-r1cos600=0.05m
（2）將帶電粒子進入區(qū)域Ⅱ時的速度沿坐標軸分解，



可見，fy=F，二力平衡
所以，帶電粒子在區(qū)域Ⅱ中的運動，可視為沿x軸正向的速度為vx的勻速直線運動和以速率為vy、洛倫茲力Bqvy作為向心力的勻速圓周運動的疊加，
軌跡如圖所示，
圓周運動半徑為
粒子做勻速圓周運動四分之一周期后，到達最低點，對應的縱坐標y= -r2=-0. 05m
（3）粒子做勻速圓周運動，

帶電粒子從進入區(qū)域l開始到第一次芽越x軸，經過的時間t1=T/6
粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運動半個周期后，第二次穿越x軸，經歷時間t2=T/2
故帶電粒子從進入區(qū)域I開始到第二次穿越z軸時經過的時間
。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B=0.10T，磁場區(qū)域半徑r=
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m，左側區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側區(qū)圓心為O2，磁場向外．兩區(qū)域切點為C．今有質量m=3.2×10-26 kg．帶電荷量q=1.6×10-19 C的某種離子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度v=106 m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：
（1）該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．
（2）離子離開右側區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？（側移距離指垂直初速度方向上移動的距離）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?湖北模擬）如圖所示，在紙面內有一邊長為L的等邊三角形DES （虛線），三角形內只有方向垂直紙面向外的勻強磁場，三角形外部的足夠大空間只有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B虛線三角形DES為內外磁場的理想邊界．一電量為+q、質量為m的帶正電粒子從DE邊中點P以速度V0垂直DE邊射入三角形外部磁場，不計粒子的重力和一切阻力，試求：
（1）要使粒子能垂直DE返回到P點，從P點射出時的速度v0為多大？
（2）滿足（1）問的粒子第一次從P點射入外部磁場到再次返回到P點仍射入外部磁場的最短時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱體區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B=0.10T，磁場區(qū)域半徑r=
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m，左側區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側區(qū)圓心為O2，磁場向外，兩區(qū)域切點為C，今有質量m=3.2×10-26kg，帶電量q=-1.6×10-19C的某種粒子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度v=1.0×106m/s沿正對O1的方向垂直射入磁場，結果它恰好穿越C點后再從右側區(qū)穿出，求：
（1）請畫出帶電粒子在磁場中運動的軌跡圖；
（2）該粒子通過兩磁場區(qū)域所用的時間（結果保留三位有效數字）

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精英家教網如圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱體區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B=0.10T，磁場區(qū)域半徑r=
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m，左側區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側區(qū)圓心為O2，磁場向外，兩區(qū)域切點為C．今有質量m=3.2×10-26kg，帶電量q=-1.6×10-19C的某種粒子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度v=1.0×106m/s沿正對O1的方向垂直射入磁場，結果它恰好穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：該粒子通過兩磁場區(qū)域所用的時間（結果保留三位有效數字）

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