邊長(zhǎng)為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場(chǎng)方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬

板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場(chǎng)平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：

⑴粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大�。�

⑵粒子在左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

⑶電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣cd間離開？

（1）（2）（3）≤E≤

【解析】

試題分析：（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) （2分）

解得 （1分）

（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B1后 （1分）

解得 （1分）

設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中轉(zhuǎn)過的角度為α，由 （1分），解得 （1分）

周期 （1分）

粒子在磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 （2分）

（3）粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)，在上邊緣cd間離開的速度分別為與，與之相對(duì)應(yīng)的半徑分別為與。由分析知 （1分） （1分）

由牛頓第二定律 （1分）

粒子在電場(chǎng)中（2分）

解得 （1分）

同理 （2分）

所以電場(chǎng)強(qiáng)度的范圍為≤E≤ （2分）

考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年上海青浦區(qū)高三上期期末質(zhì)量調(diào)研測(cè)試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。

（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。

（3）閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東棗莊第十八中學(xué)高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，空間存在著與圓臺(tái)母線垂直向外的磁場(chǎng)，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺(tái)母線與豎直方向的夾角為θ。一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬圓環(huán)位于圓臺(tái)底部。圓環(huán)中維持恒定的電流I，圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場(chǎng)的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是

A．在最初t時(shí)間內(nèi)安培力對(duì)圓環(huán)做的功為mgH

B．圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度為

C．圓環(huán)先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)

D．圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢(shì)

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東棗莊第六中學(xué)高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

從手中豎直向上拋出的小球，與水平天花板碰撞后又落回到手中，設(shè)豎直向上的方向?yàn)檎较�，小球與天花板碰撞時(shí)間極短．若不計(jì)空氣阻力和碰撞過程中動(dòng)能的損失，則下列圖像中能夠描述小球從拋出到落回手中整個(gè)過程中速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象是

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東煙臺(tái)高考診斷性測(cè)試物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是 。（雙選，填正確答案序號(hào)）

A.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)

B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子時(shí)所產(chǎn)生的

C.比結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定

D.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東煙臺(tái)高考診斷性測(cè)試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，abcd為一矩形金屬線框，其中ab=cd=L，ab邊接有定值電阻R， cd邊的質(zhì)量為m，其它部分的電阻和質(zhì)量均不計(jì)，整個(gè)裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來。線框下方處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。初始時(shí)刻，兩彈簧處于自然長(zhǎng)度，給線框一豎直向下的初速度v0，當(dāng)cd邊第一次運(yùn)動(dòng)至最下端的過程中，R產(chǎn)生的電熱為Q，此過程cd邊始終未離開磁場(chǎng)，已知重力加速度大小為g，下列說法中正確的是

A.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流大于

B.初始時(shí)刻cd邊所受安培力的大小為

C.cd邊第一次到達(dá)最下端的時(shí)刻，兩根彈簧具有的彈性勢(shì)能總量大于

D.在cd邊反復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，R中產(chǎn)生的電熱最多為

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東滕州第三中學(xué)高三適應(yīng)性訓(xùn)練物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是

A．光子像其它粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量

B．玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的

C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期

D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川省資陽(yáng)市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（19分）如圖甲所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為θ=45°，緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的平行金屬板M、N，磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上，O1、O2為電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn)。在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)（取豎直向下為正方向）。某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上以不同初速度同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的質(zhì)量為m、電量為+q的粒子a和b。結(jié)果粒子a恰從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出；粒子b恰好從M板左端邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，電場(chǎng)周期T未知。求：

（1）粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb；

（2）粒子a從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到O2點(diǎn)射出電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；

（3）如果金屬板間交變電場(chǎng)的周期，粒子b從圖乙中t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)，要使粒子b能夠穿出板間電場(chǎng)時(shí)E0滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東省菏澤市高三第一次模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

粗細(xì)均勻的電線架在A、B兩根電線桿之問。由于熱脹冷縮。電線在夏、冬兩季呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀，若電線桿始終處于豎直狀態(tài)，下列說法中正確的是

A．冬季，電線對(duì)電線桿的拉力較大

B．夏季，電線對(duì)電線桿的拉力較大

C．夏季與冬季，電線對(duì)電線桿的拉力一樣大

D．夏季，電線桿對(duì)地的壓力較大

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