（12分）如右圖所示，PQ是兩塊平行金屬板，上極板接電源正極，兩極板之間的電壓為U=1．2×104V，一帶負(fù)電的粒子通過P極板的小孔以速度v0=2．0×104m/s垂直金屬板飛入，通過Q極板上的小孔后，垂直AC邊經(jīng)中點(diǎn)O進(jìn)入邊界為等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1．0T，邊界AC的長度為L=1．6m，粒子比荷=5×104C/kg，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大��；
（2）粒子經(jīng)過磁場(chǎng)邊界上的位置到B點(diǎn)的距離以及在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

（1）（2）BD=0.8m 

解析試題分析：（1）粒子從P板到Q板的過程，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有
帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得
（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
解得圓周運(yùn)動(dòng)半徑
從O點(diǎn)垂直Q板進(jìn)入磁場(chǎng)，洛倫茲力水平向右，且半徑等于OC，所以圓周運(yùn)動(dòng)以C點(diǎn)為圓心，那么離開磁場(chǎng)時(shí)從BC邊的D點(diǎn)離開，則CD=0.8m。根據(jù)幾何關(guān)系BD=0.8m
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
有幾何關(guān)系可知，磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為直角，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間
考點(diǎn)：帶電粒子在加速電場(chǎng)和勻強(qiáng)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： 題型：單選題

一個(gè)重為500N的人站在升降機(jī)內(nèi)的磅秤上，在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中看到磅秤示數(shù)為450N，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況是（重力加速度g＝10m/s2）（     ）

A．向上加速，加速度大小為1m/s2
B．向上減速，加速度大小為1m/s2
C．向下加速，加速度大小為m/s2
D．向下減速，加速度大小為m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105 N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)荷比為＝4×10－10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以初速度v0＝2×107 m/s垂直x軸射入電場(chǎng)，OA＝0.2 m，不計(jì)重力．求：
(1)粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離；
(2)若要求粒子不能進(jìn)入第三象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況．)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)為E方向沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限內(nèi)有方向沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計(jì)重力)，從P()點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)， 通過第二象限后經(jīng)點(diǎn)再進(jìn)入y≤0區(qū)域，并恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)．
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在如圖所示，x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為45o且斜向上方�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子，以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，該離子經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為45o。 不計(jì)離子的重力，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大。 求：

（1）C點(diǎn)的坐標(biāo)；
（2）離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（3）離子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)方向的夾角.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1= 15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；
（2）絕緣管的長度L；
（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為a=45°，孔Q到板的下端C的距離為L。當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上。求

（1）兩板間電壓的最大值Um；
（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間tm。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷＝106 C/kg的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過×10－5 s后，電荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時(shí)為t＝0時(shí)刻)．求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；（保留2位有效數(shù)字）
(2)圖b中t＝×10－5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離；
(3)如果在O點(diǎn)右方d＝68 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

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