（16分）如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出．已知速度的偏向角，不計離子重力．求：

（1）離子速度v的大��；
（2）離子的比荷q/m；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間t．
（1） （2） （3）

試題分析：（1）離子在平行金屬板之間做勻速直線運(yùn)動，洛侖茲力與電場力相等，即
               （2分）
           （2分）
解得             （1分）
（2）在圓形磁場區(qū)域，離子做勻速圓周運(yùn)動，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律有
           （2分）
由幾何關(guān)系有       （2分）
離子的比荷    （2分）

（3）弧CF對應(yīng)圓心角為，離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間，
        （2分）
又周期             （1分）
            （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：計算題

（18分）如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過后，電荷以的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻）.計算結(jié)果可用π表示。
（1）求O點(diǎn)與直線MN之間的電勢差；
（2）求圖b中時刻電荷與O點(diǎn)的水平距離；
（3）如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm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)動到擋板所需的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計空氣阻力，重力加速度為g）．求：

（1）若在整個空間加一勻強(qiáng)電場E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，求場強(qiáng)E1；
（2）若在整個空間加一勻強(qiáng)電場E2，使小球沿Ox軸做勻速直線運(yùn)動，求E2的大�。�
（3）若在整個空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場E3，使E3＝3E1，求該小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O拋出后，經(jīng)過y軸時的坐標(biāo)y的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：應(yīng)用設(shè)計題

如圖所示，兩條間距l(xiāng)＝1 m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R＝4 Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1＝B2＝0.5 T．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m＝0.1 kg，電阻均為r＝4 Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知t＝0時刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動)，ab棒受到F＝0.6－0.2t(N)沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計導(dǎo)軌的電阻．

(1)求流過ab棒的電流Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系；
(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動；
(3)t＝0時刻起，1 s內(nèi)通過cd棒的電荷量q為多少？
(4)若t＝0時刻起，1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W＝16 J，則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30º，并接著進(jìn)入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計。

求：⑴帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；
⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；
⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，右邊是一個電場強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場，其方向平行于OC且垂直于磁場方向．一個質(zhì)量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝600，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場，最后打在Q點(diǎn)且OQ間距是OC間距的2倍，不計粒子的重力，求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小
（2）粒子從P運(yùn)動到Q所用的時間 t
（3）粒子到達(dá)Q點(diǎn)時的動能EKQ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場并剛好能沿ab直線向上運(yùn)動。下列說法正確的是（   ）
A．微粒一定帶負(fù)電B．微粒動能一定減小
C．微粒的電勢能一定增加D．微粒的機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，兩塊足夠大的平行金屬板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化、方向豎直向下的電場，變化規(guī)律如圖乙所示，在t=0時刻從負(fù)極板由靜止釋放一個質(zhì)量為m、帶電量為q（q<0）的質(zhì)點(diǎn)。已知電場強(qiáng)度，同時t0也為已知量。


（1）若質(zhì)點(diǎn)恰好在t=3t0時刻到達(dá)正極板，試求兩極板之間的距離d
（2）在第（1）問的條件下，在極板間再加上空間分布均勻、大小隨時間周期性變化、方向垂直紙面向外的磁場，變化規(guī)律如圖丙所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度。試求：
①帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過多長時間到達(dá)正極板
②帶電質(zhì)點(diǎn)在極板間做圓周運(yùn)動的最大半徑
③畫出質(zhì)點(diǎn)在極板間運(yùn)動的軌跡圖（不需要寫計算過程）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

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（不計重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔 Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(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，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）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間tm。

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同步練習(xí)冊答案