如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）。粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場（初速不計(jì)），再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45?。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域。

（1）求加速電壓U1；

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動？

（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t和總路程s。

（1）粒子在正交場中做勻速運(yùn)動，Eq=qv0B1   （2分）,則 

由動能定理得     （2分）   得     （1分）

（2）粒子碰到ab后以大小為v0的速度垂直磁場方向運(yùn)動，在洛侖茲作用下在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)過一周后達(dá)到ab的下部。      （3分）

（3）由   （2分）   得 R=  （1分）

由  （2分） 得    （1分）

粒子在磁場中共碰板2次，做圓周運(yùn)動的時(shí)間為 t1=2T=   （1分）

         做圓周運(yùn)動的路程為 s1=2·2πR=， （1分）

在水平方向上運(yùn)動的路程  s2=（1分）    經(jīng)歷的時(shí)間為t2=（1分）

則  粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t=t1+t2=+（1分）

       總路程s= s1+s2=+（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?越秀區(qū)三模）如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）．粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場（初速不計(jì)），再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t和總路程s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

26、（20分）如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）。粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場（初速不計(jì)），再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45º。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域。

（1）求加速電壓U1；

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動？

（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t和總路程s。

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科目：高中物理 來源：2008年高考物理考前沖刺練習(xí)（7）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）．粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場（初速不計(jì)），再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t和總路程s．

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科目：高中物理 來源：2011年河北省衡水市冀州中學(xué)高考物理模擬試卷（4月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）．粒子從O1孔飄進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場（初速不計(jì)），再經(jīng)過小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點(diǎn)分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運(yùn)動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動的總時(shí)間t和總路程s．

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