如图，xoy平面内的圆o"与y轴相切于坐标原点o。在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子（不计重力）从原点o沿x轴进入场区，

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如图，xoy平面内的圆o"与y轴相切于坐标原点o。在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子（不计重力）从原点o沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T₀。若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T₀/2。若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，求：该带电粒子穿过场区的时间。

答案

解：设电场强度为E，磁感强度为B；圆o"的半径为R；粒子的电量为q，质量为m，初速度为v。同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动，有

只存在电场时，粒子做类平抛运动，有

由以上式子可知x=y=R，粒子从图中的M点离开电场
由以上式子得

只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，从图中N点离开磁场，P为轨迹圆弧的圆心，设半径为r

由以上式子可得

由图

所以，粒子在磁场中运动的时间

举一反三

如图所示，高h=0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E 的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg，带电荷量q=+10^-5C的小球从A点以v₀=4m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点，已知：小球与水平桌面间的动摩擦因数，L=1m，h=0.8m，x=0.8m，取g=10m/s²。试求：
（1）小球在区域Ⅱ中的速度；
（2）区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向；
（3）区域Ⅰ中电场强度E的大小及方向。

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如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，当等离子束（分别带有等量正、负电荷的离子束）从左向右进入极板时。下列说法中正确的是

[ ]
A.N板的电势高于M板的电势
B.M板的电势高于N板的电势
C.R中有由b向a方向的电流
D.R中有由a向b方向的电流

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1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的。汤姆生当年用来测定电子比荷（电荷量e与质量m之比）的实验装置如图所示，真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极，圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场，圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点，直径与C、D的长度相等，已知极板C、D的长度为L₁，C、D间的距离为d，极板右端到荧光屏的距离为L₂。由K发出的电子，经A与K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流，电子流沿C、D中心线进入板间区域，若C、D间无电压，则电子将打在荧光屏上的O点；若在C、D间加上电压U，则电子将打在荧光屏上的P点，P点到O点的距离为h；若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。
（1）求电子打在荧光屏O点时速度的大小；
（2）推导出电子比荷的表达式；
（3）利用这个装置，还可以采取什么方法测量电子的比荷？

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如图所示，Oxyz为空间直角坐标系，其中Oy轴正方向竖直向上。在整个空间中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m、电荷量为q（q>0）的带电小球从坐标原点0以速度v。沿Ox轴正方向射出，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。
（1）若在整个空间再加一匀强电场，小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动，求所加电场的场强大小，以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的z坐标；
（2）若改变第（1）问中所加电场的大小和方向，小球从坐标原点O射出恰好沿Ox 轴做匀速直线运动，求此时匀强电场场强的大小；
（3）若保持第（2）问所加匀强电场不变而撤去原有的磁场，小球从坐标原点O以速度v₀。沿Ox轴正方向射出后，将通过A点，已知A点的x轴坐标数值为x_A，求小球经过A点时电场力做功的功率。

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如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外。一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（- 2L，-L）点以速度v。沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点0进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。不计粒子重力，求：
（1）电场强度与磁感应强度大小之比；
（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。

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