如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d，兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行。在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區(qū)域I和Ⅱ。已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013032608381314061644/SYS201303260838436250716420_ST.files/image001.png">,不計電子所受重力。

（1）求兩金屬板之間電勢差U

（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y

 

【答案】

（1）      (2)  

【解析】

試題分析：（1）由于粒子進入平行板電容器正好做直線運動，證明洛倫茲力等于電場力即

，即

（2）電子的運動軌跡如圖，根據(jù)洛倫茲力提供向心力則有，即，設在I磁場區(qū)域上升高度為h，設磁場寬度為D根據(jù)幾何知識，  ，則求得由對稱性可知，在II磁場中升高高度也為  ，所以射出時縱坐標為

考點：洛倫茲力提供向心力、數(shù)理結(jié)合

點評：此類題型考察了速度選擇器并結(jié)合帶電粒子在磁場中的運動，結(jié)合勾股定理從而確定粒子的軌跡

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

）如圖13所示，兩塊平行金屬板A、B水平放置，板間距離為d，兩金屬板分別與電源的正、負極相連接。在距離B板d/2處的O點有一個質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止狀態(tài)，液滴所帶電荷為q。

   （1）求電源的電動勢。

   （2）若保持兩金屬板與電源的連接，將A極板向上移動使兩極板間的距離增

大到2d，液滴將會向哪個極板運動？A板上移后，液滴從O點由靜止開始釋

放，經(jīng)過多長時間能到達極板上？

   （3）若將兩板豎直放置，保持電源電動勢及兩板間的距離d不變，將該液滴仍

從兩金屬板間的中點位置由靜止釋放，設金屬板足夠長。求該液滴運動到達金

屬板上的速度大小。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（15分）如圖所示，一個質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，

電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計），

從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行

金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     

屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大�。�

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

 

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科目：高中物理 來源：2012屆遼寧省葫蘆島市五校協(xié)作體高三上學期模擬考試物理卷 題型：計算題

（15分）如圖所示，一個質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，
電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計），
從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行
金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     
屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大��；
（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；
（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年遼寧省葫蘆島市五校協(xié)作體高三上學期模擬考試物理卷 題型：計算題

（15分）如圖所示，一個質(zhì)量為m =2．0×10-11kg，

電荷量q = +1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計），

從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行

金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     

屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大��；

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩等大的平行金屑板相距為d=2.50m，板間有一內(nèi)壁光滑的硬塑料管處在磁感應強度為B=1．43T的勻強磁場中，管內(nèi)有一半徑可以忽略不計的帶電小球，球的質(zhì)量為m=12．0g，電荷量為q=0.100C．板的右側(cè)有一邊長為L=1.00m的正方形線圈，線圈在同樣的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電壓經(jīng)過一理想的整流(將交流變成直流)裝置后，輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時,小球在管中沿逆時針方向做變速圓周運動，運動到最低點時速率為v=8.00m/s，此時球?qū)鼙诘膲毫榱悖裟硶r刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間，此后小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動，求(線圈電阻不計，g取10m/s2) 

(1)兩板間未加電壓時，小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向；

(2)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字．)

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