在如圖所示的坐標(biāo)系中，的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出，恰好能通過(guò)軸上的點(diǎn)。己知帶電粒子的質(zhì)量為，帶電量為。、、均大于0。不計(jì)重力的影響。

(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；
(2)若粒子在第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小
(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；
（1）；（2）；（3）

試題分析（1）粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)
設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，粒子沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 ① （1分）
沿y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
則    ② （1分）
加速度  ③（1分）
粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)的條件為   ④ （1分）
解①②③④得     （2分）

（2）粒子在第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。  
設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為，與軸的夾角為，軌跡半徑為R，則  
 ⑤ （1分）  
  ⑥（2分）
粒子第二次經(jīng)過(guò)軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑦（2分）
解①②③⑤⑥⑦得    （2分）
（3）粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知 （1分）
粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑧（1分）
其中為非負(fù)整數(shù)。 解①②③⑤⑥⑧得  （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

空間存在一電場(chǎng)，一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從x1處沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，初速度大小為v0,其電勢(shì)能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于縱軸左右對(duì)稱，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能點(diǎn)，粒子在原點(diǎn)O處電勢(shì)能為E0，在x1處電勢(shì)能為E1，則下列說(shuō)法中不正確的是（    ）
A．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B．粒子經(jīng)過(guò)x1、-x1處速度相同
C．由x1運(yùn)動(dòng)到O過(guò)程加速度一直減小
D．粒子能夠一直沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，一定有

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖，平行板間電壓為U，板間距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，一帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入電場(chǎng)中，離開(kāi)電場(chǎng)后沿直線打在熒光屏上，熒光屏到平行板右端的距離為L(zhǎng)2，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；
（2）板間場(chǎng)強(qiáng)E和粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a；
（3）粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)分位移y；
（4）粒子離開(kāi)電場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間t2打到熒光屏上？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，x軸的上方分布有沿x軸負(fù)方向的場(chǎng)強(qiáng)E=1.2×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上有一個(gè)足夠大的垂直于y軸的平板MN，平板上開(kāi)有一個(gè)小孔P，P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Sx=3cm，P處連接有一段長(zhǎng)度d=lcm內(nèi)徑不計(jì)的準(zhǔn)直管，管內(nèi)由于靜電屏蔽沒(méi)有電場(chǎng)。y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射a粒子，假設(shè)發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m／s，打到平板和準(zhǔn)直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電，比荷為×l07C／kg重力不計(jì)，求

（1）a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和粒子從S到達(dá)P孔的時(shí)間；
（2）經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直管進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的a粒子，到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊平行板電極的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩板間距離遠(yuǎn)小于L，可忽略不計(jì)。兩板的正中央各有一個(gè)小孔M、N，兩孔連線與板垂直�，F(xiàn)將兩極板分別接在可調(diào)直流電壓U的兩端，極板處在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（板內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)的兩條邊界CD、DE的夾角θ=60°。下極板延長(zhǎng)線與邊界DE交于Q點(diǎn)，極板最右端P與Q間距離為2.5L�，F(xiàn)將比荷均為的各種粒子分別從M孔射入電場(chǎng)，不考慮粒子的重力。將帶正電的粒子從M無(wú)初速釋放，

①若粒子恰好打到下極板右端，求所加直流電壓的值U1.
②若，則該粒子經(jīng)過(guò)多少次電場(chǎng)的加速后可以離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，M、N是豎直放置的兩平行金屬板，分別帶等量異種電荷，兩極間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒垂直打到N極上的C點(diǎn)，已知AB＝BC.不計(jì)空氣阻力，則可知(　)

A．微粒在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)
B．微粒打到C點(diǎn)時(shí)的速率與射入電場(chǎng)時(shí)的速率相等
C．MN板間的電勢(shì)差為
D．MN板間的電勢(shì)差為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空中一質(zhì)量為m，帶電量為－q的液滴以初速度為v0，仰角α射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中以后，做直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）所需電場(chǎng)的最小場(chǎng)強(qiáng)的大小，方向。
（2）若要使液滴的加速度最小，求所加的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

圖中裝置由加速器和平移器組成，平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成，極板長(zhǎng)度為l、間距為d，兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反． 初速度為零的質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后，水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1 的平移器，最終水平打在A點(diǎn)． 不考慮粒子受到的重力．

(1)求粒子射出加速器時(shí)的速度大小v1和射出平移器后的速度大小v2；
(2)求粒子經(jīng)過(guò)平移器過(guò)程中在豎直方向發(fā)生的位移；
(3)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí)，欲使粒子仍打在A點(diǎn)，求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，氕、氘、氚的原子核自初速為零經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么(　　)
A．經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)氚核做的功最多
B．經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)三種核做的功一樣多
C．三種原子核都打在屏上的同一位置上
D．三種原子核打在屏上時(shí)的速度一樣大．

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