如圖所示，相距2L的AB、CD兩直線間存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場，其中PT上方的電場E1方向豎直向下，PT下方的電場E0方向豎直向上，在電場左邊界AB上寬為L的PQ區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從某時刻起由Q到P點間的帶電粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強電場E0中，若從Q點射入的粒子，通過PT上的某點R進入勻強電場E1后從CD邊上的M點水平射出，其軌跡如圖所示，測得MT兩點的距離為L/2。不計粒子重力及它們間的相互作用。試求：(m、q、L,、a、 v0為已知量)

小題1:電場強度E0的大小；
小題2:在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能垂直CD邊水平射出，這些入射點到P點的距離有什么規(guī)律?
小題3:有一邊長為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)，若從Q點射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失)，并返回Q點，在容器中現(xiàn)加上一個如圖所示的勻強磁場，粒子運動的半徑小于a，磁感應(yīng)強度B的大小還應(yīng)滿足什么條件？

小題1:
小題2:y=   (n=1、2、3、、、、)
小題3:     
（1）E0=    
(2)y=   (n=1、2、3、、、、)
(3)欲使粒子仍能從S孔處射出，粒子的運動軌跡可能是如圖甲、乙所示的兩種情況。對圖甲所示的情形，粒子運動的半徑為，則



對圖乙所示的情形，粒子運動的半徑為，



     
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示（俯視），MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌.兩導(dǎo)軌間距為L=0.2m，其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強磁場B1=5.0T.導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω，阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸.兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連.電容器C緊靠準直裝置b，b緊挨著帶小孔a（只能容一個粒子通過）的固定絕緣彈性圓筒.圓筒壁光滑，筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強磁場B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m.
（1）用一個方向平行于MN水平向左且功率恒定為P=80W的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運動.已知桿受到的摩擦阻力大小恒為Ff=6N，求：當金屬桿最終勻速運動時桿的速度大小及電阻R1消耗的電功率？
（2）當金屬桿處于（1）問中的勻速運動狀態(tài)時，電容器C內(nèi)緊靠極板的D處的一個帶正電的粒子經(jīng)C加速、b準直后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失，不計粒子的初速度、重力和空氣阻力，粒子的荷質(zhì)比q/m=5×107(C/kg)，則磁感應(yīng)強度B2多大（結(jié)果允許含有三角函數(shù)式）？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強磁場方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g。

小題1:一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運動，求滿足條件的電場強度的最小值及對應(yīng)的磁感應(yīng)強度；
小題2:在滿足（1）的條件下，當帶電質(zhì)點通過y軸上的點時，撤去勻強磁場，求帶電質(zhì)點落在Oxz平面內(nèi)的位置；
小題3:當帶電質(zhì)點沿平行于z軸負方向以速度v0通過y軸上的點時，改變電場強度大小和方向，同時改變磁感應(yīng)強度的大小，要使帶點質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸，問電場強度E和磁感應(yīng)強度B大小滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，L1和L2為平行線，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，AB兩點都在L2上．帶電粒子從A點以初速v與L2成30°斜向上射出，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點，經(jīng)過B點時速度方向也斜向上，不計重力，下列說法中正確的是：
A．帶電粒子經(jīng)過B點時的速度一定跟在A點的速度相同。
B．若帶電粒子在A點時的初速度變大（方向不變），該粒子仍能經(jīng)過B點。
C．若只將帶電粒子的電量增大，其它不變，該粒子一定不能經(jīng)過B點。
D．帶電粒子一定帶正電荷。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

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

小題1:粒子進人偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大�。�
小題2:粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；
小題3:在勻強電場的右邊有一個足夠大的勻強磁場區(qū)域。若以粒子進入磁場的時刻為t =0，磁感應(yīng)強度B的大小和方向隨時間的變化如圖b所示，圖中以磁場垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標系(坐標原點為微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時初速度方向與磁場的交邊界點)。求在t =×10-6s時粒子的位置坐標(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強磁場，條形
區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強電場，電場強度為E，磁場和電場寬
度均為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板�，F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地
射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖，質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3的高速質(zhì)子，當I區(qū)中磁場較強時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強弱，直至亮斑相繼剛好消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計質(zhì)子重力和相互作用力，求：

小題1:此時I區(qū)的磁感應(yīng)強度；
小題2:N板兩個亮斑之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

邊長為h的正方形金屬導(dǎo)線框，從圖所示的初始位置由靜止開始下落，通過一勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于線框平面，磁場區(qū)寬度等于H，H＞h。從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)的整個過程中
A．線框中總是有感應(yīng)電流存在
B．線框受到的磁場力的合力的方向有時向上，有時向下
C．線框運動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 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，距水平地面高度為3h處有一豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，從距地面4h高處的A點以初速度v0水平拋出一帶電小球（可視作質(zhì)點），帶電小球電量為q，質(zhì)量為m，若q、m、h、B滿足關(guān)系式，則小球落點與拋出點A的水平位移S是                                                        （    ）
A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

．如圖所示，在坐標系xoy平面內(nèi)，在x＝0和x＝L之間的區(qū)域中分布著垂直紙面向里的勻強磁場和沿x軸正方向的勻強電場，磁場的下邊界PQ與x軸負方向成45°，磁感應(yīng)強度大小為B，電場的上邊界為x軸，電場強度大小為E。一束包含著各種速率的比荷為的粒子從Q點垂直y軸射入磁場，一部分粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界PQ射出，進入電場區(qū)域，帶電粒子重力不計。
（1）求能夠從PQ邊界射出磁場的粒子的最大速率；
（2）若一粒子恰從PQ的中點射出磁場，求該粒子射出電場時的位置坐標

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