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    如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外．一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场．不计粒子重力，求：

    （1）带电粒子进入磁场时的速度大小和方向。
    （2）电场强度与磁感应强度大小之比
    （3）粒子在磁场与电场中运动时间之比

    （1），与x轴成斜向上 （2） （3）

    解析试题分析：（1）设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，粒子在电场中运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得从O到O‘
            1分
         1分
          1分
    粒子到达O点时沿方向分速度为
       1分
        1分
    粒子在磁场中的速度为      1分
    （2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动轨迹如下

    洛伦兹力提供向心力       1分
    由几何关系得        2分
    得          1分
    （3）在磁场中运动的周期      1分
    粒子在磁场中运动时间为    1分
    得    1分
    考点：带电粒子在匀强磁场中的运动

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （15分）如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v0从离地高为h的地方做平抛运动，落地点为N，不计空气阻力，求：

    （1）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，使小球沿水平方向做匀速直线运动，则场强E为多大？
    （2）若在空间再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场，小球的落地点仍为N，则磁感应强度B为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘，AB和BC的长度均为L，斜面BC与水平地面间的夹角θ=600?，有一质量为m、电量为+q的带电小球（可看成质点）被放在A点。已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，场强大小，磁场为水平方向（图中垂直纸面向外），磁感应强度大小为B；在第二象限分布着沿x轴正向的水平匀强电场，场强大小。现将放在A点的带电小球由静止释放，则小球需经多少时间才能落到地面（小球所带的电量不变）？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）如图所示，导体杆质量为，电阻为，放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为，电源的内阻不计,重力加速度为。求：

    （1）若导体光滑时,电源的电动势为多大能使导体杆静止在导轨上；
    （2）若导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆在导轨上匀速下滑，电源的电动势应为多大。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示装置中，区域I和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为E和；Ⅱ区域内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度V0水平射人电场，经水平分界线OP上的A点与OP成600角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求：

    (1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径
    (2)O、M间的距离
    (3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。

    （1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a ）的C点，求离子运动的速度大小？
    （2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿y轴负方向的匀强电场；第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点，设OM=L,ON=2L.求：

    （1）带电粒子的电性，电场强度E的大小；
    （2）带电粒子到达N点时的速度大小和方向；
    （3）匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
    （4）粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分） 如下图所示，质量为m＝1kg，电荷量为q＝5×10－2 C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4m的光滑绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100 V/m，水平向右；B＝1T，方向垂直纸面向里．求：

    (1)滑块到达C点时的速度；
    (2)在C点时滑块对轨道的压力．(g＝10 m/s2)

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流I时，方向如图，在天平左右两盘各加质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向时(大小不变)，右盘再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，试：

    (1)判定磁场的方向并推导磁感应强度的表达式
    (2)当L=0.1m； N=10； I=0.1A；m=9×10-3kg时磁感应强度是多少？

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