（20分）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點(diǎn)，以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場，并從y軸上A點(diǎn)（0，0.5l）射出電場，射出時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(diǎn)（l/6，－l）射出，速度沿x軸負(fù)方向。不計(jì)電子重力。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大��？
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小？電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t是多少？
（3）圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大？
（1）（2），t=（3）

試題分析：（1）設(shè)電子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度為a，時(shí)間為t，離開電場時(shí)，沿y軸方向的速度大小為vy，則a=eE/m，vy=at，l=v0t，vy=v0cot30°
解得
（2）設(shè)軌跡與x軸的交點(diǎn)為D，OD距離為xD，則xD=0.5ltan30°；xD=
所以，DQ平行于y軸，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道的圓心在DQ上，電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。設(shè)電子離開電場時(shí)速度為v，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則v０=vsin30°


（有）
  
（或）
解得，t= 
（3）以切點(diǎn)F、Q為直徑的圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的半徑最小，設(shè)為r1，則

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要裝置，在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用。如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡圖，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外。一束電荷量相同但質(zhì)量不同的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器，沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為x，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力。

求：（1）該束帶電粒子的電性和速率？
（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，最后打到底片D上.

(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率。
(2)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，圓心為原點(diǎn)、半徑為的圓將平面分為兩個(gè)區(qū)域，即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于平面的勻強(qiáng)磁場。平行于x軸的熒光屏垂直于平面，放置在直線的位置。一束質(zhì)量為、電荷量為q、速度為的帶正電粒子從坐標(biāo)為（，0）的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，粒子全部垂直打在熒光屏上坐標(biāo)為（0，-2R）的點(diǎn)。若區(qū)域Ⅱ中加上平行于x軸的勻強(qiáng)電場，從A點(diǎn)沿x軸正方向以速度2射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子垂直打在熒光屏上的N點(diǎn)。不考慮重力作用，求：

（1）在區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
（2）在區(qū)域Ⅱ中電場的場強(qiáng)為多大？MN兩點(diǎn)間距離是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑圓環(huán)可繞豎直軸O1O2旋轉(zhuǎn)，在圓環(huán)上套一個(gè)小球，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，增大圓環(huán)轉(zhuǎn)速，小球在圓環(huán)上的位置升高，但無論圓環(huán)轉(zhuǎn)速多大，小球都不能上升到與圓心O等高的N點(diǎn)．現(xiàn)讓小球帶上正電荷，下列措施可以讓小球上升到N點(diǎn)的是（　　）
A．在空間加上水平向左的勻強(qiáng)磁場B．在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場
C．在空間加上方向由圓心O向外的磁場D．在圓心O點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

湯姆孫測定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。從陰極K發(fā)出的電子束經(jīng)加速后，以相同速度沿水平中軸線射入極板D1、D2區(qū)域，射出后打在光屏上形成光點(diǎn)。在極板D1、D2區(qū)域內(nèi)，若不加電場和磁場，電子將打在P1點(diǎn)；若只加偏轉(zhuǎn)電壓U，電子將打在P2點(diǎn)；若同時(shí)加上偏轉(zhuǎn)電壓U和一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），電子又將打在P1點(diǎn)。已知極板長度為L，極板間距為d。忽略電子的重力及電子間的相互作用。
 
（1）求電子射人極板D1、D2區(qū)域時(shí)的速度大小；
（2）打在P2點(diǎn)的電子，相當(dāng)于從D1、D2中軸線的中點(diǎn)O’射出，如圖乙中的O’ P2所示，已知試推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式；
（3）若兩極板間只加題中所述的勻強(qiáng)磁場，電子在極板間的軌跡為一段圓弧，射出后打在P3點(diǎn)。測得圓弧半徑為2L、P3與P1間距也為2L，求圖乙中P1與P2點(diǎn)的間距a。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，y軸的正方向豎直向上，y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場E1=2N/C，y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向外，B=1T，電場方向豎直向上，E2=2N/C。t=0時(shí)刻，一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)以v=2m/s的初速度沿著與x軸負(fù)方向成450角射入y軸的左側(cè)空間，質(zhì)點(diǎn)的電量為q=106C，質(zhì)量為m=2×10-7kg，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第一次通過y軸的位置；
（2）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入到第二次通過y軸所需時(shí)間；
（3）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第四次通過y軸的位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）一絕緣“U”型桿由兩段相互平行的足夠長的豎直直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)QAN組成.固定在豎直平面內(nèi)，其中桿PQ是光滑的，桿MN是粗糙的，整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電池中.在QN連線下方區(qū)域足夠大的范圍內(nèi)同時(shí)存在垂直豎直平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為-q（q＞0）的小環(huán)套在PQ桿上，小環(huán)所受的電場力大小為其重力的3倍.（重力加速度為g）.求：
（1）若將小環(huán)由C點(diǎn)靜止釋放，剛好能達(dá)到N點(diǎn)，求CQ間的距離；
（2）在滿足（1）問的條件下，小環(huán)第一次通過最低點(diǎn)A時(shí)受到圓環(huán)的支持力的大��；
（3）若將小環(huán)由距Q點(diǎn)8R處靜止釋放，設(shè)小環(huán)與MN桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，小環(huán)所受最大靜摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程則克服摩擦力所做的功.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

（多項(xiàng)選擇題） 水平放置的平行板，上板帶負(fù)電，下板帶正電，板間距離為d.一個(gè)帶正電的液滴帶電量為q，質(zhì)量為m，從上板邊緣射入電場，沿直線從下板邊緣射出，下列說法中正確的是（   ）
A．液滴做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．液滴做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C．液滴做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．兩板的電勢差大小為mgd/q

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同步練習(xí)冊答案