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带电粒子在复合场中的运动
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（15分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM=M
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（15分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM=MP=L.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场. 一质量为
带电量为
的带电粒子从电场中坐标为（-2L，-L）的点以速度v
0
沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ（粒子的重力忽略不计）
（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；
（2）求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）如带电粒子能再次回到原点O，问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？
◎ 答案
（1）
（2）
（3）
◎ 解析
试题分析：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动：粒子沿x轴正方向的位移：
①
粒子沿电场方向的位移：
②
联立①②式得：
③
（2）设到原点时带电粒子的竖直分速度为
:
把③式代入得：
则合速度：
方向与
轴正向成
角 (1分)
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，由几何知识可得：
（1分）
由洛伦兹力充当向心力：
（1分），
可解得：
（1分）
（3）运动轨迹如图，在区域Ⅱ做匀速圆周的半径为：
（1分）
(1分)
运动时间：
（1分），
（1分），
（1分）
（1分）
◎ 知识点
专家分析，试题“（15分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM=M…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/444612.html
十二生肖
十二星座
带电量为
的带电粒子从电场中坐标为（-2L，-L）的点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ（粒子的重力忽略不计）
（2） 
（3）
① 
②
:
把③式代入得：
方向与
轴正向成
角 (1分)
（1分）
（1分），
（1分）
(1分) 
（1分），
（1分），
（1分）