（14分）如圖所示，在同一平面內(nèi)邊長均為l的正方形區(qū)域abcd和cdef中．分別存在平行于ab方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，以速度υ0沿ad方向從a點(diǎn)射入電場，并從dc邊的中點(diǎn)O射出，不計(jì)重力．

（1）求電場強(qiáng)度的大小；
（2）若粒子垂直于ef邊界射出磁場，求它在電、磁場中運(yùn)動的總時間；
（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在什么范圍內(nèi)時，粒子才能從de邊界射出磁場？
(1)  ；(2)  ；(3)

試題分析：（1）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中僅受豎直向下的電場力，做類平拋運(yùn)動，
水平方向做勻速直線運(yùn)動：L=v0t1
豎直方向做初速度為零勻加速直線運(yùn)動：；
整理得： 
（2）粒子離開電場時的末速度可以分解為水平分速度v0與豎直分速度vy，設(shè)v與v0之間的夾角為θ
則：；解得：
粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，垂直于ef邊界射出磁場是的丶軌跡如圖．由幾何關(guān)系知：rsinθ=L
粒子經(jīng)過磁場區(qū)域的時間：
粒子通過電磁場的總時間：t＝t1+t2＝ 

（3）檔粒子運(yùn)動的軌跡與ef相切時，根據(jù)幾何關(guān)系得： r1sinθ+r1=L
根據(jù)牛頓第二定律得：
解得：
當(dāng)粒子與邊界de相切時，根據(jù)幾何關(guān)系得：r1sinθ+r1=L
根據(jù)牛頓第二定律可得：；解得；
故，得：
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：單選題



A．小球一定帶正電B．qE>mg
C．小球一定帶負(fù)電D．qE<mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在方向水平向右、大小為E=6×103N/C的勻強(qiáng)電場中有一個光滑的絕緣平面。一根絕緣細(xì)繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙，甲的質(zhì)量為m1=2×10-4kg，帶電量為q1=2×10-9C，乙的質(zhì)量為m2=1×10-4kg，帶電量為q2=－1×10-9C。開始時細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊，t=3s時細(xì)繩斷裂，不計(jì)滑塊間的庫侖力。試求：

（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度。
（2）在整個運(yùn)動過程中，乙的電勢能增量的最大值。
（3）當(dāng)乙的電勢能增量為零時，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，自A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的帶電物塊，經(jīng)最高點(diǎn)P返回到與A點(diǎn)在同一水平面上的B點(diǎn)(圖中B點(diǎn)未畫出)，連接AB，自P點(diǎn)向AB作垂線，垂足為Q，測得hPQ∶sAB= 1∶2，求
小題1:  （1）物塊重力與電場力的大小之比
小題2:  （2）在物塊由A至B的運(yùn)動過程中，物塊的動能與電勢能的和有一個最小值，求出現(xiàn)這個最小值時物塊的位置和速度大小
小題3:  （3）物塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，磁流體發(fā)電機(jī)的通道是一長為L的矩形管道，其中按圖示方向通過速度為v等離子體，通道中左、右兩側(cè)壁是導(dǎo)電的，其高為h 相距為a ，且通道的上下壁是絕緣的，所加勻強(qiáng)磁場的大小為B，與通道的上下壁垂直.不計(jì)摩擦及粒子間的碰撞，則__________導(dǎo)電壁電勢高（填“左”或“右”），兩導(dǎo)電壁間的電壓為___________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為電荷量為的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場。

（1）求粒子運(yùn)動的速度大��；
（2）粒子在MN下方的磁場中運(yùn)動，于 MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)射出磁場，求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？
（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x＝－2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場，其中x軸上方的電場方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上A(－2l0，－ l0)到C(－2l0，0)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A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場。若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上的A′(0，l0)沿x軸正方向射出電場，其軌跡如圖虛線所示。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。求

（1）粒子從A點(diǎn)到A′的時間t；
（2) 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；
（3）在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向運(yùn)動？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，A、B為該勻強(qiáng)電場的兩個等勢面．現(xiàn)有三個完全相同的帶等量正電荷的粒子a、b、c，從等勢面A上的某點(diǎn)同時以相同速率v0向不同方向開始運(yùn)動，其中a的初速度方向垂直指向等勢面B；b的初速度方向平行于等勢面；c的初速度方向與a相反．經(jīng)過一段時間，三個粒子先后通過等勢面B．已知三個粒子始終在該勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，不計(jì)重力，下列判斷正確的是

A.等勢面A的電勢高于等勢面B的電勢
B. a、b、c三粒子通過等勢面B時的速度大小相等
C.開始運(yùn)動后的任一時刻，a、b兩粒子的動能總是相同
D.開始運(yùn)動后的任一時刻，三個粒子電勢能總是相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示。在某一點(diǎn)粉塵顆粒P受電場力作用下向收塵板運(yùn)動，最后落在收塵板上，虛線表示該帶電粉塵顆粒的運(yùn)動軌跡。假設(shè)所有的粉塵顆粒被吸附前均處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽略重力和空氣阻力。下列說法正確的是
A．該粉塵顆粒帶負(fù)電
B．該粉塵顆粒運(yùn)動的加速度逐漸變小
C．該粉塵顆粒的電勢能逐漸變小
D．有一些粉塵顆粒的運(yùn)動軌跡會和電場線重合

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