（17分）平面直角坐標(biāo)系中，第1象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度垂直于軸射入電場，經(jīng)軸上的N點(diǎn)與軸正方向成60º角射入磁場，最后從軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與軸正方向成60º角射出磁場，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；
（2）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間；
（3）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E。
（1）（2）（3）

試題分析：（1）如圖所示，

設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系得分別過N、P點(diǎn)作速度方向的垂線，相交于Q點(diǎn)，則Q是粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，根據(jù)牛頓第二定律得：，
聯(lián)立解得軌道半徑為：R=
（2）設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有ON=
由幾何關(guān)系得ON=Rsin30º+Rcos30º
聯(lián)立解得
粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=
由幾何關(guān)系知∠NQP=150º，設(shè)粒子在磁場中
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則聯(lián)立解得
故粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為
（3）粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則
設(shè)沿電場方向的分速度為，有聯(lián)立解得E=
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖所示，空間相距為的平行金屬板加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場，其變化如圖，當(dāng)t=0時(shí)，A板電勢比B板電勢高，這時(shí)在靠近B板處有一初速度為零的電子（質(zhì)量為，電量為）在電場力作用下開始運(yùn)動(dòng)，若要使這電子到達(dá)A板時(shí)具有最大的動(dòng)能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？

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如圖所示，兩平行金屬板水平放置，距離d =" 2" cm，極板長L =" 40" cm，兩板與電壓U ="182" V的直流電源相接，質(zhì)量m = 0.91×10-30 kg，電量q = 1.6×10-19 C的電子以速度v0 = 4×107 m/s在非常靠近A板的O處垂直于場強(qiáng)方向射入電場．

（1）用計(jì)算說明電子是否飛出電場；
（2）要使電子飛出電場，可將B板怎樣上下平行移動(dòng)？

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如圖所示，燈絲發(fā)熱后發(fā)出的電子經(jīng)加速電場后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中偏轉(zhuǎn)量y變?yōu)樵瓉淼?倍，可選用的方法有（設(shè)電子不落到極板上）（   ）
A．只使U1變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003535080338.png" style="vertical-align:middle;" />倍
B．只使U2變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003535080338.png" style="vertical-align:middle;" />倍
C．只使偏轉(zhuǎn)電極的長度L變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003535127344.png" style="vertical-align:middle;" />倍
D．只使偏轉(zhuǎn)電極間的距離d減為原來的倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某電場的電場線的分布如圖所示。一個(gè)帶電粒子由M點(diǎn)沿圖中虛線所示的途徑運(yùn)動(dòng)通過N點(diǎn)。則下列判斷正確的是（   ）
A．粒子帶負(fù)電
B．粒子在M點(diǎn)的加速度大
C．粒子在N點(diǎn)的速度大
D．電場力對粒子做負(fù)功

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(12分)如圖所示，AB、CD兩金屬板間形成一勻強(qiáng)電場(板的邊緣電場不考慮)，板長為L，電場強(qiáng)度為E。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力）沿兩板的中間線OO′從AC中點(diǎn)O處以初速度v0射入勻強(qiáng)電場，粒子恰好能從極板邊緣上的D點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場。求：

（1）小球在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）兩板間距離d；
（3）若要使粒子打在CD板的正中央P點(diǎn)，現(xiàn)調(diào)節(jié)粒子的入射速度大小變?yōu)関′，方向不變, v′與v0的比值為多少？

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噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度垂直勻強(qiáng)電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中（　�。�
A．電勢能逐漸增大
B．運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
C．運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度無關(guān)
D．運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

將帶正電、負(fù)電和不帶電的三個(gè)等質(zhì)量小球，分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間，已知上板帶負(fù)電，下板接地．三小球分別落在圖中A、B、C三點(diǎn)，則下列說法中錯(cuò)誤的是(  )

A．A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電
B．三小球在電場中加速度大小關(guān)系是aA＜aB＜aC
C．三小球在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D．三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkC＞EkB＞EkA

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子（  ）
A．帶正電
B．在c點(diǎn)受力最大
C．在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能
D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化

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