2018年高考物理试题分册汇编全解全析：3-2

（2018·全国卷I） 25. 如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核11H和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场。11H的质量为m，电荷量为q不计重力。求 （1）11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离 （2）磁场的磁感应强度大小 （3）12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。 （1）在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设在电场中的加速度大小为，初速度大小为，它在电场中的运动时间为，第一次进入磁场的位置到原点Ｏ的距离为。由运动学公式有 ① ② 由题给条件，进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角。进入磁场时速度的y分量的大小为 ③ 联立以上各式得 ④ （2）在电场中运动时，由牛顿第二定律有 ⑤ 设进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有 ⑥ 设磁感应强度大小为B，在磁场中运动的圆轨道半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 ⑦ 由几何关系得 ⑧ 联立以上各式得 ⑨ （3）设在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为，在电场中的加速度大小为，由题给条件得 ⑩ 由牛顿第二定律有