如圖所示，在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負方向的勻強電場，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，y軸為勻強電場和勻強磁場的理想邊界。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）從x軸上的N點（-L，0）以v0沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點（0，-L/2）進入磁場，若勻強磁場的磁感應(yīng)強度為.求：

（1）勻強電場的電場強度E的大�。�
（2）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去，通過計算判斷粒子離開磁場后到達x軸的位置是在N點的左側(cè)還是右側(cè)？
（3）若粒子離開電場后，y軸左側(cè)的電場立即撤去。要使粒子能回到N點，磁感應(yīng)強度應(yīng)改為多少？
（1）（2）粒子到達N點的右側(cè)；（3）

試題分析：（1） 粒子在電場中做類平拋運動，有：
 ①      
 ②    
 ③         
由①②③可：  ④
（2）設(shè)粒子到M點的速度大小為v，方向與x軸正方向成θ角。粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R，粒子從y軸上A點離開磁場。

則有：     ⑤
      ⑥        
     ⑦
由幾何關(guān)系知，MA的距離為： ⑧
聯(lián)立②③⑤⑥⑦可得：     ⑨
  ⑩
可知A點的坐標(biāo)為（0，），根據(jù)對稱性在A點的速度方向與y軸負方向成，粒子離開磁場后做勻速直線運動，粒子到達x軸上位置。所以粒子到達N點的右側(cè)。
（3）要使粒子回到N點，粒子須在y軸上的B點離開在磁場。設(shè)新磁場的磁感應(yīng)強度大小為，在磁場中做圓周運動的半徑為r，則有：
     （11）
   （12）
聯(lián)立⑥⑩（11）（12）可解得：  （13）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造如圖所示。設(shè)離子源S產(chǎn)生離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看作速度為零。產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后（圖中未畫出），進入一平行板電容器C中，電場E和磁場B1相互垂直，具有某一速度的離子將沿圖中虛直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而具有其他速度的離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)。最后離子再進入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場，沿著半圓周運動，到達記錄它的照相底片上的P點，根據(jù)以上材料回答下列問題：

（1）證明能穿過平行板電容器C的離子具有的速度為v=E/B1
（2）若測到P點到入口S1的距離為x，證明離子的質(zhì)量m=qB22x2/8U

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強電場與勻強磁場，變化情況如圖b、c所示，電場強度方向以y軸負方向為正，磁感應(yīng)強度方向以垂直紙面向外為正。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點O開始以速度v0沿x軸正方向運動，粒子重力忽略不計，圖b、c中，，B0已知．要使帶電粒子在0～4nt0（n∈N）時間內(nèi)一直在場區(qū)運動，求：

（1） 在給定的坐標(biāo)上畫出帶電粒子在0~4t0時間內(nèi)的軌跡示意圖，并在圖中標(biāo)明粒子的運動性質(zhì)；
（2） 在t0時刻粒子速度方向與x軸的夾角；
（3） 右邊界到O的最小距離；
（4） 場區(qū)的最小寬度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。已知：靜電分析器通道的半徑為R，均勻輻射電場的場強為E。磁分析器中有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B。問：（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？（2）離子由P點進入磁分析器后，最終打在乳膠片上的Q點，該點距入射點P多遠？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間中有沿-z方向的勻強電場，沿+y方向的勻強磁場，沿-y方向的重力場。有一帶電粒子以初速度v沿+x方向射入，則粒子可能做
A．勻速直線運動B．勻速圓周運動
C．勻變速直線運動D．勻變速曲線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持電流I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況．以下說法中正確的（   ）
A．將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面對，UH將變大
B．在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
C．在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
D．改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，x軸的上方存在方向與x軸正方向成1350角的勻強電場，電場強度為E＝1×103V/m，x軸的下方存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.5T。有一個質(zhì)量為m＝1×10-11kg，電荷量為q＝1×10-7C的帶正電粒子，從坐標(biāo)原點O以速度v＝2×103 m/s沿與x軸負方向成45°角方向進入磁場，設(shè)x軸上下方的電場和磁場區(qū)域足夠大，不計粒子重力。求：

（1）粒子從O點出發(fā)到第一次經(jīng)過x軸前，在磁場中運動軌跡的半徑。
（2）粒子從O點出發(fā)到第一次經(jīng)過x軸所經(jīng)歷的時間。
（3）粒子從O點出發(fā)到第四次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長和板間距離均為L（L=0.1m），AB間所加電壓u=200sin100πtV，如圖乙所示。平行金屬板右側(cè)L/2處有一豎直放置的金屬擋板C，高度為13L/12并和A、B間隙正對，C右側(cè)L處有一豎直放置的熒光屏S。從O點沿中心軸線OO/以速度v0=2.0×103m/s連續(xù)射入帶負電的離子，離子的比荷q/m=3×104 C/kg，（射到金屬板上的離子立即被帶走，不對周圍產(chǎn)生影響，不計離子間的相互作用，離子在A、B兩板間的運動可視為在勻強電場中的運動。）離子打在熒光屏上，可在熒光屏中心附近形成一個陰影。π取3，離子的重力忽略。
（1）求熒光屏中心附近陰影的長度。
（2）為使從A極板右側(cè)邊緣打出的離子能到達屏的中點O/，可在擋板正上方一圓形區(qū)域加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=T（圓心在擋板所在垂線上，圖中未畫出），求所加圓形磁場的面積和離子在磁場區(qū)域運動的時間。（計算結(jié)果全部保留二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，長為L的一對平行金屬板平行正對放置，間距，板間加上一定的電壓．現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒，射入時的初速度大小為v0．一段時間后微粒恰好從下板邊緣P1射出電場，并同時進入正三角形區(qū)域．已知正三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B1，三角形的上頂點A與上金屬板平齊，底邊BC與金屬板平行．三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場B2，且B2=4B1．不計微粒的重力，忽略極板區(qū)域外部的電場．

（1）求板間的電壓U和微粒從電場中射出時的速度大小和方向．
（2）微粒進入三角形區(qū)域后恰好從AC邊垂直邊界射出，求磁感應(yīng)強度B1的大�。�
（3）若微粒最后射出磁場區(qū)域時與射出的邊界成30°的夾角，求三角形的邊長．

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