(20分)靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，并從P點垂直CF進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強為E、方向如圖所示：離子質(zhì)量為m、電荷量為q；=a、=1.5a，磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計。
(1)求加速電場的電壓U；
(2)若離子能最終打在QF上，求磁感應強度B的取值范圍。
（1）（2）

試題分析：（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理，有： （3分）
離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
 （3分）
解得： （2分）
（2）離子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有： （3分）
解得： （2分）
離子能打在QF上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PF邊出去，則離子運動徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ （2分）

由幾何關(guān)系知，離子能打在QF上，必須滿足： （3分）
解得： （2分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如右上圖，在xOy平面第一象限整個區(qū)域分布一勻強電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內(nèi)存在一有界勻強磁場，左邊界為y軸，右邊界為的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射人勻強電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成450角進入勻強磁場．已知OQ=l，不計粒子重力．求：
（１）粒子到達Q點的速度vQ為多大？
（２）P點的縱坐標是多少？
（３）若該粒子在磁場中運動時剛好不會穿過ｙ軸，求磁感應強度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，其邊界為一等腰直角三角形（邊界上有磁場），ACD為三角形的三個頂點，AC=AD=L．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計重力），以速度v=從CD邊上的某點P既垂直于CD邊又垂直于磁場的方向射入，然后從AD邊上某點Q射出，則有（　　）
A．DP＜LB．DP＜LC．DQ≤LD．DQ≤L

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣，AB和BC的長度均為L，斜面BC與水平地面間的夾角θ=600?，有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可看成質(zhì)點）被放在A點。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，場強大小，磁場為水平方向（圖中垂直紙面向外），磁感應強度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強電場，場強大小�，F(xiàn)將放在A點的帶電小球由靜止釋放，則小球需經(jīng)多少時間才能落到地面（小球所帶的電量不變）？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，在電子槍右側(cè)依次存在加速電場，兩水平放置的平行金屬板和豎直放置的熒光屏。加速電場的電壓為U1。兩平行金屬板的板長、板間距離均為d。熒光屏距兩平行金屬板右側(cè)距離也為d。電子槍發(fā)射的質(zhì)量為m、電荷量為–e的電子，從兩平行金屬板的中央穿過，打在熒光屏的中點O。不計電子在進入加速電場前的速度及電子重力。

（1）求電子進入兩金屬板間時的速度大小v0；
（2）若兩金屬板間只存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，求電子到達熒光屏的位置與O點距離的最大值和此時磁感應強度B的大��；
（3）若兩金屬板間只存在豎直方向的勻強電場，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U2，電子會打在熒光屏上某點，該點距O點距離為，求此時U1與U2的比值；若使電子打在熒光屏上某點，該點距O點距離為d，只改變一個條件的情況下，請你提供一種方案，并說明理由。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分）如圖所示，在xOy坐標系第二象限內(nèi)有一圓形勻強磁場區(qū)域，半徑為，圓心O′坐標為(- ,  )，磁場方向垂直xOy平面。在x軸上有坐標（-  ，0)的P點，兩個電子a、b以相同的速率v沿不同方向從P點同時射入磁場，電子的入射方向為y軸正方向，b的入射方向與y軸正方向夾角為。電子a經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的 Q(0， ）點進入第一象限，在第一象限內(nèi)緊鄰y軸有沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為，勻強電場寬為。已知電子質(zhì)量為、電荷量為,不計重力及電子間的相互作用。求：

（1）磁場的磁感應強度B的大小
（2）b電子在磁場中運動的時間
（3）a、b兩個電子經(jīng)過電場后到達x軸的坐標差Δx

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，xOy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當它經(jīng)過圖中虛線上的M（，a）點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點。已知磁場方向垂直xOy平面（紙面）向里，磁感應強度大小為B，不計粒子的重力。試求：

（1）電場強度的大��；
（2）N點的坐標；
（3）矩形磁場的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OP與x軸成θ角．不計重力的負電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點以初速度v0垂直電場方向進入，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進入磁場，又垂直x軸離開磁場．求：

（1）電荷進入磁場時的速度大小
（2）電場力對電荷做的功
（3）電場強度E與磁感應強度B的比值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖甲所示，放置在水平桌面上的兩條光滑導軌間的距離L=1m，質(zhì)量m=1kg的光滑導體棒放在導軌上，導軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，導體棒及導軌的電阻不計，所在位置有磁感應強度為B=2T的勻強磁場，磁場的方向垂直導軌平面向下�，F(xiàn)在給導體棒施加一個水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導體棒的v-t圖象。設導軌足夠長，求：

（1）力F的大��；
（2）t =1.2s時，導體棒的加速度；
（3）估算1.6s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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