（18分）如題24圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，板上有正對的小孔，N板右側(cè)有兩個(gè)寬度分別為d和2d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B，方向分別垂直于紙面向里和向外．板左側(cè)電子經(jīng)小孔O1進(jìn)入兩板間，O2在磁場邊界上，O1O2連線過板上正對的小孔且與磁場邊界垂直，電子的質(zhì)量為m，電荷量大小為e，電子重力和進(jìn)入兩板間初速度可以忽略．求：

（1）當(dāng)兩板間電勢差為U0時(shí)，求從N板小孔射出的電子的速度v0；
（2）兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域；
（3）如果電子從右邊界的P點(diǎn)穿出，P與O2間距離為2d，求兩金屬板間電勢差U大小。
（1）
（2）
（3）

（1）根據(jù)動(dòng)能定理，得（3分） 解得     （2分）
（2）欲使電子不能穿過磁場區(qū)域而打在熒光屏上，應(yīng)有． （3分）
而由此即可解得                      （2分）
（3）若電子在左邊磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為rl，左邊磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r2，有r2 = 2rl                                                                       （2分）
則由軌跡圖幾何關(guān)系可得
 即     （2分）
解得                                                 （2分）
注意到  和             （2分）
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

（20分）如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q>0）和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時(shí)，這束帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)。已知重力加速度大小為g。

（1）從A點(diǎn)射出的帶電微粒平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入有磁場區(qū)域，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向離開，求電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。
（2）請指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域，并說明理由。
（3）若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里？并說明理由。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中有虛線OA，OA與x軸的夾角θ=300，OA與y軸之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，OA與x軸之間的區(qū)域有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25 T，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=5×105 N/C。現(xiàn)從y軸上的P點(diǎn)沿與y軸正方向夾角60°的方向以初速度v0=5×105 m/s射入一個(gè)質(zhì)量m=8×10-26 kg、電荷量q=+8×10-19 C的帶電粒子，粒子經(jīng)過磁場、電場后最終打在x軸上的Q點(diǎn)，已知P點(diǎn)到O的距離為m(帶電粒子的重力忽略不計(jì))。求：

(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間；
(3)Q點(diǎn)的坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

若質(zhì)子和α粒子以相同的速度垂直射入某一勻強(qiáng)磁場，則質(zhì)子和α粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的       （   ）
A．軌道半徑之比為1∶1B．軌道半徑之比為1∶2
C．周期之比為1∶1D．周期之比為2∶1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在半徑為R的半圓形區(qū)域，有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒以某一初速度沿垂直于半圓直徑AD方向從P點(diǎn)射入磁場，已知AP=d。不計(jì)空氣阻力和微粒的重力。
（1）若微粒恰好從A點(diǎn)射出磁場，求微粒的入射速度v1；
（2）若微粒從紙面內(nèi)的Q點(diǎn)射出磁場，且已知射出方向與半圓在Q點(diǎn)的切線成夾角（如圖），求微粒的入射速度v2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）若粒子恰好垂直于EC邊射出磁場，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（2）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)后能打到ED板，求粒子從進(jìn)入磁場到第一次打到ED板的最長時(shí)間是多少？
（3）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的極限時(shí)間。（不計(jì)粒子與ED板碰撞的作用時(shí)間。設(shè)粒子與ED板碰撞前后，電量保持不變并以相同的速率反彈）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖6 – 14所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．X軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上的O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：
（1）射出之后經(jīng)多長時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸，粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離是多少？
（2）若粒子能經(jīng)過在x軸距O點(diǎn)為L的某點(diǎn)，試求粒子到該點(diǎn)所用的時(shí)間（用L與v0表達(dá)）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從a孔垂直進(jìn)入磁場射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列說法正確的是                                         （   ）
A．從兩孔射出的電子速率之比為
B．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為
C．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比
D．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。為測定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。當(dāng)觸頭P從右端向左移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失。已知電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總電阻R0=2 r0，求：
（1）α粒子從放射源飛出速度的大小；
（2）滿足題意的α粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
（3）該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。

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