（14分）如圖甲所示，在水平放置的兩平行金屬板的右側(cè)存在著有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)邊界和與平行板的中線垂直。金屬板的兩極板間的電壓，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。現(xiàn)有帶正電的粒子以的速度沿兩板間的中線連續(xù)進(jìn)入電場(chǎng)，恰能從平行金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子間相互作用力均可以忽略不計(jì)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1)求射入電場(chǎng)的帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向。
(2)為使射入電場(chǎng)的帶電粒子不會(huì)由磁場(chǎng)右邊界射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的寬度至少為多大?
(1)(2)

試題分析：(1)由動(dòng)能定理  ……2分
解得              ……………2分
設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為，則       ……2分
           …………1分
(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與右邊
界相切，這時(shí)磁場(chǎng)寬度為，則

      ……………3分
而         ……………2分
解得， 所以，磁場(chǎng)寬度至少為�！�2分
點(diǎn)評(píng)：難度中等，明確場(chǎng)的類型，粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)類型，處理粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，先找圓心后求半徑，必要的時(shí)候畫輔助線，利用幾何關(guān)系
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在科學(xué)研究中，可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示的xOy平面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t做周期性變化的圖象如圖所示。x 軸正方向?yàn)?i>E的正方向，垂直紙面向里為B的正方向。在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一粒子P，其質(zhì)量和電荷量分別為m和+q.不計(jì)重力。在t=時(shí)刻釋放P，它恰能沿一定軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（1）求P在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小v0；
（2）求B0應(yīng)滿足的關(guān)系；
（3）在t0（0＜t0＜）時(shí)刻釋放P，求P速度為零時(shí)的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，寬度為L(zhǎng)的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個(gè)壓敏電阻元件，其阻值與其兩端所加電壓成正比，即R=kU，式中k為已知的常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦，且保持水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于框架平面向里．今將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒電阻，重力加速度為g．試求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過棒的電流大小和方向；
（2）金屬棒落到地面時(shí)的速度大��；
（3）金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場(chǎng)的速度v=    m/s。a是電源的     極。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑．在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度．現(xiàn)有一電荷量，質(zhì)量的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取．

試求：
（1）帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小．
（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離．
（3）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大�。�
（4）帶電體在從P開始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過程中的最大動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。在電子槍中，電子由陰極K發(fā)射出來，經(jīng)加速電場(chǎng)加速，然后通過兩對(duì)相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極形成的電場(chǎng)，發(fā)生偏轉(zhuǎn)。其示意圖如圖（圖中只給出了一對(duì)方向偏轉(zhuǎn)的電極）所示。電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質(zhì)量=9.0×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì)，要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到1.6×10J，求加速電壓為多大；
（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，X方向的偏轉(zhuǎn)電極不加電壓，只在方向偏轉(zhuǎn)電極加電壓，即只考慮電子沿Y（豎直）方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4cm，兩板間距離=1cm，Y極板右端與熒光屏的距離=18cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度，每個(gè)電子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中，電場(chǎng)可視為穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)。求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空有一個(gè)半徑r="0.5" m的圓形磁場(chǎng)，與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里，在x=r處的虛線右側(cè)有一個(gè)方向豎直向上的寬度為L(zhǎng)1="0.5" m的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長(zhǎng)的熒光屏，從O點(diǎn)處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)，一個(gè)速度方向沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，恰能從磁場(chǎng)與電場(chǎng)的相切處進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)重力及阻力的作用。求：

（1）粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？
（2）從O點(diǎn)入射的所有粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點(diǎn)？請(qǐng)說明理由。
（3）速度方向與y軸正方向成30°（如圖中所示）射入磁場(chǎng)的粒子，最后打到熒光屏上，該發(fā)光點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點(diǎn)。

（1）判段墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn)，應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量，帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)。求：

（1）B點(diǎn)到虛線的距離；
（2）帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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同步練習(xí)冊(cè)答案