如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为

题型：陕西省模拟题难度：来源：

如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v₀从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：
(1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；
(2)磁场的磁感应强度B的大小和方向。

答案

解：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，则
水平方向：L=v₀t
竖直方向：

解得

在竖直方向粒子做匀变速运动竖直分速度为v_y，则有

，代入得v_y=v₀P点的速度为速度

与水平方向的夹角为θ，

，所以θ=45°
(2)由几何关系可知粒子在磁场中转过的圆心角为45°

得

粒子在磁场中做匀速圆周运动

得

，磁场方向垂直纸面向外

举一反三

如图所示，两平行金属板A、B长度为l，直流电源能提供的最大电压为U，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为－q、重力不计的带电粒子，射入板间的粒子速度均为v₀。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板问的中心重合于O点，环带的内圆半径为R₁。当变阻器滑动触头滑至b点时，带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。
（1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值v_m是多少？
（2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与v₀所在直线交于O"点，试证明O"点与极板右端边缘的水平距离x＝

，即O"与O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样；
（3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d。

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如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P₁时速率为v₀，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P₂点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P₃点。不计重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子到达P₂时的速度；
（3）磁感应强度的大小。

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如图所示，平行板电容器充电后形成一个匀强电场，大小保持不变。让质子（

）流以不同初速度，先、后两次垂直电场射入，分别沿a、b轨迹落到极板的中央和边缘，则质子沿b轨迹运动时

[     ]
A．初速度更大
B．加速度更大
C．动能增量更大
D．两次的电势能增量相同

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如图所示，在矩形ABCD内对角线BD以上的区域存在平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为

L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（不计重力）以初速度v₀，从P处垂直对角线BD进入磁场，并从DC边上的Q点垂直于DC离开磁场，试求：
（1）带电粒子经过P点时速度的大小和方向；
（2）电场强度与磁感应强度的大小；
（3）带电粒子从A点进入到离开磁场的运动时间。

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如图所示，一质量为m、电荷量为+q、重力不计的带电粒子，从A板的S点由静止开始释放，经A、B加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域。已知AB间的电压为U，MN极板间的电压为2U，MN两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界。求：
(1)带电粒子离开B板时速度V₀的大小；
(2)带电粒子离开偏转电场时速度V的大小与方向；
(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d多大？

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