（1）带电微粒在磁场中运动的速率；（2）带电微粒在第一次到达y轴上时与O点的距离；（3）微粒经过磁场打在x轴正方向上的某一点P，P到坐标原点O的距离也为12cm

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（1）带电微粒在磁场中运动的速率；
（2）带电微粒在第一次到达y轴上时与O点的距离；
（3）微粒经过磁场打在x轴正方向上的某一点P，P到坐标原点O的距离也为12cm，求磁场的磁感应强度B。

答案

（1）2.5×10⁶m/s （2）12cm （3）

解析

(1)

(2分)

(2分)
射出电场后做匀速直线运动，则在磁场中的速度为2.5×10⁶m/s (2分)
(2)与速度x轴的夹角

经过电场的偏距

(2分)
故有

(2分)
(3)作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图
则

(3分)
因为

解得

(2分)
根据

(3分)

举一反三

如图甲所示，两平行金属板的板长l＝0.20m，板间距d＝6.0×10^－2m，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，与金属板垂直。金属板的下极板接地，上极板的电压u随时间变化的图线如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10^－2T。现有带正电的粒子以v₀＝5.0×10⁵m/s的速度沿两板间的中线OO^"连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷

＝10⁸C/kg，粒子的重力忽略不计，假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的作用（计算中取

）。

（1）求t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；
（2）求t＝0.30s时刻进入的粒子，在磁场中运动的时间；
（3）试证明：在以上装置不变时，以v₀射入电场比荷相同的带电粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离都相等。

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如图所示，在虚线左右两侧均有磁感应强度相同的垂直纸面向外的匀强磁场和场强大小相等方向不同的匀强电场，虚线左侧电场方向水平向右，虚线右侧电场方向竖直向上。左侧电场中有一根足够长的固定绝缘细杆MN，N端位于两电场的交界线上。a、b是两个质量相同的小环（环的半径略大于杆的半径），a环带电，b环不带电，b环套在杆上的N端且处于静止，将a环套在杆上的M端由静止释放，a环先加速后匀速运动到N端，a环与b环在N端碰撞并粘在一起，随即进入右侧场区做半径为 r =" 0.10" m的匀速圆周运动，然后两环由虚线上的P点进入左侧场区。已知a环与细杆MN的动摩擦因数μ=0.20，取g =" 10" m/s²。求：

（1）P点的位置；
（2）a环在杆上运动的最大速率。

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如图所示，两组完全相同的电源E₁、E₂分别通过开关

与置于水平桌面上的两对金属板相连，每对金属板的距离均为d，如果

分别闭合能够在金属板相对的空间内建立水平和竖直方向的匀强电场。一长为

的绝缘细线一端固定在O点，另一端拴着一个质量为m、带有一定电量q的小球，原来

都断开，小球在最低点A点处于静止状态。问：

（1）若只将

闭合并给小球一冲量，它可在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，那么小球带何种电荷？电源的电动势

等于多少？
（2）若只将

闭合，小球从A点由静止释放，那么，运动过程中细线所受的最大拉力是多少？并在图中标明此时小球的位置。
（3）若只将S₂闭合，要使小球从A点开始在竖直平面内做完整的圆周运动，至少在A点给小球多大的瞬时冲量？（已知当地的重力加速度为g）

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如图所示，坐标系xoy位于竖直平面内，所在空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着直线MP做匀速运动，过P点后油滴进入x>0的区域，图中

。要使油滴在x>0的区域内做匀速圆周运动，需在该区域内加一个匀强电场。若带电油滴做匀速圆周运动时沿

弧垂直于x轴通过了轴上的N点，求：
（1）油滴运动速率的大小；
（2）在x>0的区域内所加电场的场强大小和方向；
（3）油滴从x轴上的M点经P点运动到N点所用的时间。

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如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力) 。

（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；
（2）若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
（3）若小球从斜轨道h =" 5R" 处由静止释放，假设能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量。

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