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    如图所示，在xoy平面内，O点即为坐标原点，x>0的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B＝0．4T；x<0的区域存在沿x轴负方向的匀强电场。现有一质量为m＝6．0×10－9kg，带电荷量为q＝3.0×10－7C的负粒子从x轴正方向上的M点以速度v0＝20m／s进入磁场，v0与x轴正方向的夹角θ＝45°，M点与O点相距为l＝m。已知粒子再次通过x轴时速度方向恰好与x轴垂直。不计粒子重力。求：

    （1）粒子穿过y轴正半轴的位置以及穿过y轴正半轴时速度与y轴的夹角；

    （2）x<0区域电场的场强；

    （3）试问粒子能否经过坐标原点O?若不能，请说明原因；若能，请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间

    略


    解析:

    解:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力

    Bqv0=mv02/R         

    得:   （2分）

    过M点做初速度v0的垂线交y轴正方向于P点,则PM=l/cos45°

    得:PM=2 m=2R        （1分）

    由几何关系得PM为轨迹圆的直径,P点即为粒子穿过y轴正半轴的位置

      （1分）

    即P点的位置坐标（0，）

    由圆的对称性得粒子经过此处时的速度与y轴夹角为θ=45°. （2分）

    (2)设粒子由P点到N点历时t1,则:

    x轴方向:v0sin45°－Eqt1/m=0                             （2分）

    y轴方向:v0t1cos45°=OP                                  （2分）

    联立求解,代入数据得:t1=0.1 s                            （1分）

                                    （1分）

    (3)粒子能到达O点                                      （2分）

    粒子在磁场中的运动周期为:T=2πm/Bq                     （1分）

    从M点运动到O点经过的轨迹如图

    经历的时间为:t=T/2+3T/4+2t1                            （2分） 

    代入数据得:

    t=(π/8+0.2) s≈0.59 s.                                （1分） 

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?安徽模拟）如图所示，在xoy平面上，直线OM与x轴正方向夹角为45°，直线OM左侧存在平行y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向．直线OM右侧存在垂直xoy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场．一带电量为q质量为m带正电的粒子（忽略重力）从原点O沿x轴正方向以速度vo射入磁场．此后，粒子穿过磁场与电场的边界三次，恰好从电场中回到原点O．（粒子通过边界时，其运动不受边界的影响）试求：
    （1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径；
    （2）匀强电场的强度；
    （3）粒子从O点射出至回到O点的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=
    mv0
    qL
    、方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为（-2L，-
    		2
    L）的A点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过坐标为[0，-（
    		2
    -1）L]的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计．

    （1）求匀强电场的电场强度大小E；
    （2）求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；
    （3）要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?连云港二模）如图所示，在xoy平面上，一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场．磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xoy平面向里．在O点处原来静止着一个具有放射性的原子核--氮（
     
    13
    7
    N），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核．已知正电子从O点射出时沿x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域．不计重力影响和粒子间的相互作用．
    （1）试写出衰变方程；
    （2）画出正电子和反冲核的轨迹示意图；
    （3）求正电子离开磁场区域时的坐标．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为圆心，半径为4R的原型磁场区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标（-2R，0）的A处静止着一个具有放射性的原子核氮713N．某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从A处射出时速度方向垂直于x轴，且后来通过了y轴，而反冲核刚好不离开磁场区域．不计重力影响和离子间的相互作用．
    （1）写出衰变方程．
    （2）求正电子做圆周运动的半径．
    （3）求正电子最后过y轴时的坐标．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在xOy平面上，以y轴上点Ol为圆心，半径为R=0.3m的圆形区域内，分布着一个方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场．一个比荷
    q
    m
    =1.0×108C?kg-1的带正电粒子，从磁场边界上的原点O，以v=
    		3
    ×107m?s-1的初速度，沿不同方向射入磁场，粒子重力不计，求：
    （1）粒子在磁场中运动的轨道半径；
    （2）粒子通过磁场空间的最长运动时间．

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