如图所示，质量为m，电量为q的带正电的微粒以初速度v0垂直射入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，刚好沿直线射出该场区，若同一微粒以初速度v0/2垂直射入该场区，则

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如图所示，质量为m，电量为q的带正电
的微粒以初速度v₀垂直射入相互垂直的匀强电场和
匀强磁场中，刚好沿直线射出该场区，若同一微粒

以初速度v₀/2垂直射入该场区，则微粒沿图示的
曲线从P点以2v₀速度离开场区，求微粒在场区中
的横向(垂直于v₀方向)位移，（已知磁场的磁感应强度大小为B.）

答案

s=15mv₀/(8qB).

解析

速度为v₀时粒子受重力、电场力和磁场力，三力在竖直方向平衡；速度为v₀/2时，磁场力变小，三力不平衡，微粒应做变加速度的曲线运动.
当微粒的速度为v₀时，做水平匀速直线运动，有: qE=mg+qv₀B ①；
当微粒的速度为v₀/2时，它做曲线运动，但洛伦兹力对运动的电荷不做功，只有重力和电场力做功，设微粒横向位移为s，由动能定理
(qE-mg)s=1/2m(2v₀)²-1/2m(v₀/2)² ②.
将①式代入②式得qv₀BS=15mv₀²/8，
所以s=15mv₀/(8qB).
由于洛伦兹力的特点往往会使微粒的运动很复杂，但这类只涉及初、末状态参量而不涉及中间状态性质的问题常用动量、能量观点分析求解

举一反三

如图(甲)所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20 m，电阻R＝10 W，有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直，导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始，用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒，使之做初速度为零的匀加速直线运动，F与时间t的关系如图(乙)所示，试求：
（1）导体棒运动的加速度a。
（2）磁场的磁感应强度B。
（3）导体棒运动到第20s时，电阻R的电功率。
（4）若改为恒定拉力作用，但仍要导体棒以该加速度做匀加速运动，在其它条件不变的
情况下，简要说明磁场的磁感应强度必须满足的条件。

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如图所示，直线MN与水平线夹角为60^o，其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B；直线PQ垂直MN，且PQ与MQ包围的空间有一匀强电场，电场方向平行于PQ。有一质量为m、电荷量为

+q的带电粒子在纸面内以v₀的水平初速度从A点飞入磁
场，粒子进入磁场t₀（t₀未知）时间后立即撤除磁场，之
后粒子垂直MQ边界从C点（图中未画出）飞入电场；
随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总
时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需的时间，粒
子所受的重力不计。试求：
（1）粒子在磁场中运动的时间t₀；
（2）匀强电场场强E的大小。

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)如图所示，AB为一水平放置的绝缘平板，虚线L右边存在着垂直纸面向里的匀强磁场B。从t=0时刻起再在虚线Ｌ右边加一水平向左的电场，电场强度E随时间t的变化规律是E=Kt。平板上有一质量为m、带电量为q的物体。物体与平板的动摩擦因素为μ。某时刻以速度

从虚线左边进入磁场，进入磁场后正好作匀加速运动。（不考虑电场变化对磁场的影响）

（1）物体带何种电荷？
（2）物体运动的加速度a是多大？
（3）物体刚进入磁场时电场强度是多大？

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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。

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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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