如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=2Ω。半径R=0.1m的圆形区域内有匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度B=0.1T。竖直平行正对放置的两金属板连在可调电路中

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如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=2Ω。半径R=0.1m的圆形区域内有匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度B=0.1T。竖直平行正对放置的两金属板连在可调电路中，S₁、S₂为A、K板上的两个小孔，且与O在同一水平直线上。今有一荷质比为1.0×10⁴C/㎏、带正电的粒子由S₁进入电场，当滑动变阻器R₀的滑片P位于滑动变阻器的中点时，粒子垂直打在水平放置的荧光屏DQ的M点。不计粒子的重力及粒子进入电场的速度，求此时电源的输出功率及带电粒子打在M点时的速度。

答案

（1）

（2）

m/s

解析

由题意可知，带电粒子在A、K两个极板间做匀加速直线运动，进入圆形磁场区域后做四分之一圆周运动后飞出磁场，后做匀速直线运动打到M点。则：
由欧姆定律有：

…………………①
对电源：

…………………②
带电粒子在极板间加速，由动能定理有：

…………………③
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，牛顿第二定律有：

…………………④
由几何关系有：

…………………⑤
联解①②③④⑤得：

m/s

举一反三

如图所示，光滑绝缘的水平面上方，左边有垂直纸面向里的匀强磁场，右边有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q（正电）的小球a，以水平向右的初速度v沿水平面进入匀强磁场和匀强电场，恰好都不脱离水平面。在匀强电场中用绝缘细线悬挂一个质量也为m的不带电的小球b（可视为质点），小球处于静止且对水平面无压力。小球a进入匀强电场后与小球b正碰并粘在一起，恰好能绕悬挂点O在匀强电场中做竖直面内的圆周运动。若重力加速度为g，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）匀强电场的电场强度E；

（3）绝缘细线的长度l。

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在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况( )

A．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外

B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里

C．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上

D．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右

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如图Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴，Oy轴为竖直方向，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现有一质量为

、电量为q的小球从坐标原点O以速度v₀沿Ox轴正方向抛出（不计空气阻力，重力加速度为g）．求：

（1）若在整个空间加一匀强电场E₁，使小球在xOz平面内做匀速圆周运动，求场强E₁和小球运动的轨道半径；
（2）若在整个空间加一匀强电场E₂，使小球沿Ox轴做匀速直线运动，求E₂的大小；
（3）若在整个空间加一沿y轴正方向的匀强电场，求该小球从坐标原点O抛出后，经过y轴时的坐标y和动能E_k；

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光滑水平面上存在匀强电场E和匀强磁场B，电场线水平向右，磁感线水平指向纸里。
水平面左端固定着一块竖直挡板，离挡板相距L处放着一个质量为m、带电荷量为-q的小
物块m，如图所示。物块在电场力作用下从静止开始运动，而后相继多次与挡板向碰，物
块每次和挡板碰撞后速度都减为碰前的k倍（k<1），设物块在运动和碰撞过程中电荷量始
终不变，碰撞时间极短。
（1）要使物块运动过程中始终不离开水平面，L应满足什么条件？
（2）从物体开始运动到最后停止运动共需要多少时间？

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如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B₁， E的大小为0.5×10³V/m, B₁大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B₂，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10^-14kg、电荷量q=1×10^-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B₂区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，-10)，N点的坐标为(0，30)，不计粒子重力，g取10m/s²．
(1)请分析判断匀强电场E₁的方向并求出微粒的运动速度v；
(2)匀强磁场B₂的大小为多大？；
(3) B₂磁场区域的最小面积为多少？

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