如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，直線與軸成30°角，點(diǎn)的坐標(biāo)為（，0），在軸與直線之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直于平面向里磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場．均勻分布的電子束以相同的速度從軸上的區(qū)間垂直于軸和磁場方向射入磁場．己知從軸上點(diǎn)射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點(diǎn)，忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力．

（1）電子的比荷（）；
（2）有一電子，經(jīng)過直線MP飛出磁場時，它的速度方向平行于y軸，求該電子在y軸上的何處進(jìn)入磁場；（3）若在直角坐標(biāo)系的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿軸正方向大小為的勻強(qiáng)電場，在處垂直于軸放置一平面熒光屏，與軸交點(diǎn)為，求：從O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)處進(jìn)入電場的粒子打在熒光屏上的位置。
（1）（2）（3）

試題分析：（1）由題意可知電子在磁場中的半徑為a
由：   電子的比荷： 
（2）設(shè)該電子射入的縱坐標(biāo)為
 解得  
該電子在軸上進(jìn)入磁場的縱坐標(biāo)為：    
（3）粒子能進(jìn)入電場中，且離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)，則粒子在磁場中運(yùn)動圓軌跡必須與直線MN相切，粒子軌道的圓心為O′點(diǎn)。
則： 
由三角函數(shù)關(guān)系可求得：； 得：   

有 即粒子垂直于軸進(jìn)入電場的位置離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)距離為
電子在電場中做類平拋，設(shè)電子在電場的運(yùn)動時間為，豎直方向位移為，水平位移為，
水平方向：       豎直方向： 
代入得：
設(shè)電子最終打在光屏的最遠(yuǎn)點(diǎn)距Q點(diǎn)為H，電子射出電場時的夾角為θ有：

有：
將代入可得，打在熒光屏上的位置為距離Q點(diǎn)
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

如圖所示，兩個界面S1和S2互相平行，間距為d，將空間分為三個區(qū)域。Ⅰ和Ⅲ兩區(qū)域內(nèi)有方向指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2。區(qū)域Ⅱ內(nèi)是勻強(qiáng)電場E，方向從S1垂直指向S2。一質(zhì)量為m、電量為-q的粒子（重力不計(jì)）以平行于電場線的初速度v0，從與S1相距為d/4的O點(diǎn)開始運(yùn)動，為使該粒子沿圖中的軌跡運(yùn)動（軌跡的兩個半圓的半徑相等）。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1:B2之比應(yīng)是多少？
（2）場強(qiáng)E應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強(qiáng)電場，板間距離為d，一個帶負(fù)電的液滴帶電量大小為q，質(zhì)量為m，從下板邊緣射入電場，沿直線從上板邊緣射出，則
A．液滴做的是勻速直線運(yùn)動B．液滴做的是勻減直線運(yùn)動
C．兩板間電壓為D．液滴的電勢能減少了mgd
第Ⅱ卷（共62分）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）．如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，MN為電場的理想邊界，場強(qiáng)大小為E1 ，ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿一個沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E2。電子從y軸上的A點(diǎn)以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域，它到達(dá)的最右端為圖中的B點(diǎn)，之后返回第一象限，且從MN上的P點(diǎn)離開。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h）．電子的電量為e，質(zhì)量為m，電子的重力忽略不計(jì)，求：

（1）電子從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時間
（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）電子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）水平放置的平行金屬板M N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面的交變磁場（如圖a所示，垂直紙面向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度=50T，已知兩板間距離d=0.3m，電場強(qiáng)度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm處的O點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過小孔后進(jìn)入兩板間，若油滴在t=0時刻進(jìn)入兩板間，最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量 m=10kg，電荷量q=+2×10C（不計(jì)空氣阻力。重力加速度取g=10m/s2，取π=3）求：


（1）油滴在P點(diǎn)的速度；
（2）N板的長度；
（3）交變磁場的變化周期。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點(diǎn)放置一個電子發(fā)射源。可以向各個方向釋放電子，射出的初速度為v，電子打在B板上的區(qū)域面積為S，(不計(jì)電子的重力)，試求電子的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量q的小球從P點(diǎn)靜止釋放，下落一段距離后進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里，則小球在通過正交的電場和磁場區(qū)域時的運(yùn)動情況是(  )
A．一定做曲線運(yùn)動
B．軌跡一定是拋物線
C．可能做勻速直線運(yùn)動
D．可能做勻加速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)（含y軸）有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進(jìn)入電場，從y軸上Q點(diǎn)離開電場時速度方向與y軸負(fù)向夾角，Q點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-d），在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場．不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場強(qiáng)度大小E；
（2）如果有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)榘雸A形，求磁場區(qū)域的最小面積；
（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分）圖所示為回旋加速器的示意圖。它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有離子源，它產(chǎn)生并發(fā)出的a粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D2盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動半個圓周后，再次經(jīng)狹縫電壓加速。為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來越 大,運(yùn)動半徑也越來越大,最后到達(dá)D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知a粒子電荷量為q,質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R，設(shè) 狹 縫 很 窄,粒子通過狹縫的時間可以忽略不計(jì)，設(shè)α粒子從離子源發(fā)出時的初速度為零。（不計(jì)α粒子重力）求：

(1) α粒子第一次被加速后進(jìn)入D2盒中時的速度大小；
(2) α粒子被加速后獲得的最大動能Ek和交變電壓的頻率f；
(3)α粒子在第n次由D1盒進(jìn)入D2盒與緊接著第n+1次由D1盒進(jìn)入D2盒位置之間的距離Δx。

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