如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開(kāi)始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向進(jìn)入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后從磁場(chǎng)左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長(zhǎng)為L，間距為d；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計(jì)粒子的重力及相互間的作用。
小題1:若極板C、D間電壓為U，求粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)垂直于偏轉(zhuǎn)極板方向的偏移距離；
小題2:試證明：離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子進(jìn)、出磁場(chǎng)位置之間的距離與偏轉(zhuǎn)電壓無(wú)關(guān)；
小題3:若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動(dòng)，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個(gè)粒子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)所受電場(chǎng)力視為恒力，且粒子均能從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中飛出并進(jìn)入磁場(chǎng)，則從磁場(chǎng)左邊界有粒子飛出的區(qū)域?qū)挾榷啻螅?br />

小題1:
小題2:進(jìn)、出磁場(chǎng)位置之間的距離h與偏轉(zhuǎn)電壓U無(wú)關(guān)
小題3:
（1）根據(jù)動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 有
          （2分）
                 （1分）
                 （1分）
                （1分）
               （1分）
（2）設(shè)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度為v，速度v的偏向角為θ，在磁場(chǎng)中軌道半徑為r
根據(jù)動(dòng)能定理 牛頓第二定律和幾何關(guān)系 有


                （1分）
               （1分）
               （1分）
解得  （1分）
可知：進(jìn)、出磁場(chǎng)位置之間的距離h與偏轉(zhuǎn)電壓U無(wú)關(guān) （1分）
（3）設(shè)質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置離中心線的距離為Y

                  （2分）
                                    （1分）
解得：    （1分）
由（2）問(wèn)結(jié)論可知：
從磁場(chǎng)邊界有粒子飛出的區(qū)域?qū)挾?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241306346481134.png" style="vertical-align:middle;" />   （1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

一種稱為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示。A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管（四分之一圓�。诖艌�(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D。若粒子質(zhì)量不同、或電量不同、或速率不同，在一定磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)程度也不同。如果偏轉(zhuǎn)管道中心軸線的半徑一定，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定，粒子的電荷和速率一定，則只有一定質(zhì)量的粒子能自漂移管道D中引出。已知帶有正電荷q=1.6×10-19的磷離子質(zhì)量為m=51.1×10-27kg，初速率可認(rèn)為是零，經(jīng)加速管B加速后速率為v=7.9×105m/s。求（都保留一位有效數(shù)字）：
⑴加速管B兩端的加速電壓應(yīng)為多大？
⑵若圓形彎管中心軸線的半徑R=0.28m，為了使磷離子自漂移管道引出，則圖中虛線所圍正方形區(qū)域內(nèi)應(yīng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖a所示，一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O×1O-11kg，電荷量q =1.O×1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后，垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V，金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d =1Ocm．

小題1:粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大小；
小題2:粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；
小題3:在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t =0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示，圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn))。求在t =×10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)互相垂直，豎直的絕緣桿上套有一帶負(fù)電的小環(huán)。小環(huán)由靜止開(kāi)始下落的過(guò)程中，所受的摩擦力：
A．始終不變B．先增大后不變。
C．先減小最后為零D．先減小后增大，最后不變。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

邊長(zhǎng)為h的正方形金屬導(dǎo)線框，從圖所示的初始位置由靜止開(kāi)始下落，通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，磁場(chǎng)區(qū)寬度等于H，H＞h。從線框開(kāi)始下落到完全穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的整個(gè)過(guò)程中
A．線框中總是有感應(yīng)電流存在
B．線框受到的磁場(chǎng)力的合力的方向有時(shí)向上，有時(shí)向下
C．線框運(yùn)動(dòng)的方向始終是向下的
D．線框速度的大小不一定總是在增加

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)．在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從A點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏移量為d，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，不計(jì)帶電粒子的重力，求：

小題1:粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v.
小題2:電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為－q的微粒以速度v與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．如果微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力、重力三個(gè)力作用
B．微粒受電場(chǎng)力、洛倫茲力兩個(gè)力作用
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝
D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分） 如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶著繃緊的傳送帶始終以v0＝2 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件輕輕地放在皮帶的底端，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，工件送到高h(yuǎn)＝2m的平臺(tái)上，已知工件與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)除此之外，不記其他損耗。求電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能。（取g＝10 m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，虛線上方有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線上下有相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，ab是一根長(zhǎng)為的絕緣細(xì)桿，沿電場(chǎng)線放置在虛線上方，b端恰在虛線上，將一套在桿上的帶電量為q、質(zhì)量為m的小環(huán)（小環(huán)重力忽略不計(jì)），從a端由靜止釋放后，小環(huán)先作加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端，已知小環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，當(dāng)小環(huán)脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是，求：
（1）小環(huán)到達(dá)b點(diǎn)的速度；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E。

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