如图所示，间距为L的、足够长的竖直线MN、PQ间有一水平向右的匀强电场。MN左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为4B。一质量为m、电量为q的正粒子，从MN线上O点以大小为v0的速度水平向右进入电场，经时间
到达PQ线。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)若粒子从O点以大小为v0、水平向左的速度进入MN左侧磁场（图中未画出），求粒子回到O点经过的时间t。
高二物理解答题中等难度题
如图所示，间距为L的、足够长的竖直线MN、PQ间有一水平向右的匀强电场。MN左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为4B。一质量为m、电量为q的正粒子，从MN线上O点以大小为v0的速度水平向右进入电场，经时间到达PQ线。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)若粒子从O点以大小为v0、水平向左的速度进入MN左侧磁场（图中未画出），求粒子回到O点经过的时间t。
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如图所示，间距为L的、足够长的竖直线MN、PQ间有一水平向右的匀强电场。MN左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为4B。一质量为m、电量为q的正粒子，从MN线上O点以大小为v0的速度水平向右进入电场，经时间到达PQ线。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)若粒子从O点以大小为v0、水平向左的速度进入MN左侧磁场（图中未画出），求粒子回到O点经过的时间t。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示，间距为L的、足够长的竖直线MN、PQ间有一水平向右的匀强电场。MN左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为4B。一质量为m、电量为q的正粒子，从MN线上O点以大小为v0的速度水平向右进入电场，经时间到达PQ线。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)若粒子从O点以大小为v0、水平向左的速度进入MN左侧磁场（图中未画出），求粒子回到O点经过的时间t。
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（9分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E＝2×106 N/C和B1＝0.1 T，极板的长度l＝
m，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R＝m．有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷
＝2×108 C/kg.
(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；
(2)在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．
【答案】（1）0.1T；（2）d＞
（或d≥）；
【解析】
（1）设粒子的初速度大小为v，粒子在极板间匀速直线运动，则：qvB1=qE，
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：qvB2＝m
，
粒子运动轨迹如图所示，粒子速度方向偏转了60°，由数学知识可得：r=Rcot30°，解得：B2=0.1T；
（2）撤去磁场B1后，粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t，运动的加速度为a，
飞出电场时竖直方向的速度为vy，速度的偏转角为θ，由牛顿第二定律得：qE=ma，
水平方向：l=vt，竖直方向：vy=at，tanθ＝
，解得：tanθ＝，即θ=30°，设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O离极板右边缘的水平距离为d，
如图所示，则
，解得：d ＝
所以d＞（或d≥）；
考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动.
【题型】计算题
【适用】较难
【标题】2014-2015学年江西临川区第一中学高二下期期末考试物理卷（带解析）
【关键字标签】
【结束】
（10分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30 m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40 Ω.导轨上停放一质量m＝0.10 kg、电阻r＝0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
（1）利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2 s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W＝0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热
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如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106N/C和B1=0.1T，极板的长度
，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径
。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷
。
（1）求粒子沿极板的中线飞入的初速度v0；
（2）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；
（3）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件．
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如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106N/C和B1=0.1T，极板的长度l=
m，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R=m。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷
=2×108C/kg。
（1）求粒子沿极板的中线飞入的初速度v0；
（2）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；
（3）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。
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如图甲所示，竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度E=40N/C，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示（磁场垂直纸面向里为正方向）。t=0时刻，一质量m=8×10﹣4kg、电荷量q=+2×10﹣4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s，O’是挡板MN上一点，直线OO'与挡板MN垂直，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）若微粒的运动时间大于一个B变化的周期，在图上画出（0﹣20π）s内微粒的运动轨迹
（2）微粒再次经过直线OO'时与O点的距离；
（3）微粒在运动过程中离开直线OO’的最大高度；
（4）水平移动挡板使微粒能垂直射到挡板上，挡板与O点间的距离应满足的条件。
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如图所示，一速度选择中电场的方向和磁场的方向分别是竖直向下和垂直于纸面向里，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×104N/C和B1=0.1T，极板的长度l=
m，间距足够大，在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R=m，有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右射入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域时速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷
=2×103C/kg．
（1）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；
（2）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，求粒子离开电场时速度的偏转角θ．
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如图所示，绝缘光滑的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B．电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动．已知重力加速度为g，求：
（1）小滑块从A点运动到C点时的时间t；
（2）A、C两点间距离h ；
（3）当小滑块运动到C点时迅速把电场方向转为竖直向下，若小滑块受到的电场力大小与重力相等，D点为小滑块在运动过程中速度最大的位置，且最大速度大小为v ，求C、D两点间的竖直高度H．
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如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。
（1）求小滑块运动到C点时的速度大小vc；
（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；
（3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点．已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp．
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动．A、C两点间距离为h，重力加速度为g．
（1）求小滑块运动到C点时的速度大小vc；
（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；
（3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点．已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp．
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