如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的微粒（不計重力），以水平速度v0射入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場．己知金屬板長L，兩板間距d，微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30°，并同時射入勻強磁場．求：
（1）兩平行金屬板間的電壓U；
（2）若勻強磁場的寬度為D，為使微粒不會由磁場的右邊界射出，則該磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？
（1）微粒在電場中做類平拋運動，
微粒離開電場時，tanθ=
vy
v0
=
at
v0
=
qU
md
t
v0
，
微粒在水平方向上：L=v0t，
解得：U=
3
md
v20
3qL
；
（2）微粒運動軌跡如圖所示：

微粒進入磁場時的速度：v=
v0
cosθ
，
由幾何知識可知：D=r-rsinθ，
由牛頓第二定律得：qvB=m
v2
r
，
解得：B=
3
mv0
3qD
，
為使微粒不從磁場右邊射出，磁場的磁感應(yīng)強度B≥
3
mv0
3qD
；
答：（1）兩平行金屬板間的電壓U=
3
md
v20
3qL
；
（2）該磁場的磁感應(yīng)強度B至少為
3
mv0
3qD
．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一對正、負電子（質(zhì)量m，電荷量為e）從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直．正電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的M點射出磁場．負電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的N點射出磁場．求：
（1）畫出正、負電子的運動軌跡，在x軸上標出M、N的位置
（2）MN兩點間的距離
（3）正電子在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平方向的勻強電場的場強為E，場區(qū)寬度為L，緊挨著電場的是垂直紙面向外的兩個勻強磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度分別為B和2B，三個場的豎直方向均足夠長．一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，其重力不計，從電場的邊界MN上的a點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進人磁場，穿過中間磁場所用的時間t0=
πm
6qB
，進入右邊磁場后能按某一路徑再返回到電場的邊界MN上的某一點b，途中虛線為場區(qū)的分界面．
求：
（1）中間場區(qū)的寬度d；
（2）粒子從a點到b點所經(jīng)歷的時間t；
（3）當粒子第n次返回電場的MN邊界時與出發(fā)點之間的距離Sn．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi)，在?
3
m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場，其左邊界與x軸交于P點；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場，其寬度d=2m．一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=-3.2×10?19C的帶電粒子從P點以速度v=4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點（圖中未標出），不計粒子重力．求：
（1）帶電粒子在磁場中運動時間；
（2）當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標；
（3）若只改變上述電場強度的大小，要求帶電粒子仍能通過Q點，討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

釷核
23090
Th發(fā)生衰變生成鐳核
22688
Ra并放出一個粒子．設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它剛進入電勢差為U的帶狹縫的平行板電極S1和S2間電場時速度為v0，經(jīng)電場加速后，沿Ox方向進入磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場中，如圖所示，整個裝置處于真空中．
（1）寫出釷核衰變的方程；
（2）粒子從S2狹縫射出來時的速度v多大？
（3）粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑R多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平地面上方有一絕緣彈性豎直薄檔板，板高h=3m，與板等高處有一水平放置的小籃筐，筐口中心距擋板s=1m．圖示空間同時存在著勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，而勻強電場未在圖中畫出．質(zhì)量m=1×10-3kg、電量q=-2×10-3C的帶電小球a（視為質(zhì)點），自擋板下端以某一水平速度v0開始向左運動，與質(zhì)量相等，靜止不帶電小球b（視為質(zhì)點）發(fā)生彈性碰撞．b球向左側(cè)運動恰能做勻速圓周運動，若b球與檔板相碰后以原速率彈回，且碰撞時間不計，碰撞時電量不變，b小球最后都能從筐口的中心處落入筐中．（g取10m/s2，可能會用到三角函數(shù)值sin37°=0.6，cos37°=0.8）．試求：
（1）碰撞后兩小球速度大小
（2）電場強度的大小與方向；
（3）小球運動的可能最大速率；
（4）b小球運動的可能最長時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在ad邊中點O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角θ=30°、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，求：
（1）粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍．
（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶負電的粒子（不計重力）從A點沿y軸正方向以v0速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，最后從P點射出．
（1）求電場強度的大小和方向；
（2）若僅撤去電場，帶電粒子仍從A點以相同的速度射入，恰從圓形區(qū)域的邊界M點射出．已知OM與x軸的夾角為θ=30°，求粒子比荷
q
m
；
（3）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從A點射入，恰從圓形區(qū)域的邊界N點射出（M和N是關(guān)于y軸的對稱點），求粒子運動初速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一半徑為R1=1m的圓形磁場區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2=U2=U1-U損=1900Vm、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T，方向相反，均垂直于紙面．一帶正電的粒子從平行極板下板P點靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔Q，垂直進入環(huán)形磁場區(qū)域，已知點P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場外邊界相切，粒子比荷q/m=4×107C/kg，不計粒子的重力，且不考慮粒子的相對論效應(yīng)．求：
（1）若加速電壓U1=1.25×102V，則粒子剛進入環(huán)形磁場時的速度v0為多大？
（2）要使粒子不能進入中間的圓形磁場區(qū)域，加速電壓U2應(yīng)滿足什么條件？
（3）若改變加速電壓大小，可使粒子進入圓形磁場區(qū)域，且能水平通過圓心O，最后返回到出發(fā)點，則粒子從Q孔進入磁場到第一次經(jīng)過O點所用的時間為多少？

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