（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�。�
（1）（2）（3）

試題分析：（1）Q點速度
（2）設粒子在電場中運動時間為t，有：
 ①②
且P點有③，聯(lián)解①②③得: 

（3） 設此時的軌跡半徑為r，由幾何關系有：④
粒子在磁場中的速度：    ⑤
根據(jù)向心力公式得： ⑥
聯(lián)解④⑤⑥得：       
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖是質譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是
A．質譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是質譜儀工作原理的示意圖．帶電粒子a、b經電壓U加速(在A點的初速度為零)后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則(　　)
A．a的質量一定小于b的質量
B．a的電荷量一定大于b的電荷量
C．在磁場中a運動的時間大于b運動的時間
D．a的比荷大于b的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為r，勻強磁場的磁感應強度為B.一個質量為m、電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為零開始加速.根據(jù)回旋加速器的這些數(shù)據(jù)，估算出該粒子離開加速器時獲得的動能為________________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖甲所示為回旋加速器的原理示意圖，一個扁圓柱形的金屬盒子，盒子被分成兩半（D形電極），分別與高壓交變電源的兩極相連，在裂縫處形成一個交變電場，高壓交流電源的U－t圖象如圖乙所示，圖中U（×104V），t (×10－7s)，在兩D形電極裂縫的中心靠近其中一個D形盒處有一離子源Ｋ，D形電極位于勻強磁場中，磁場方向垂直于D形電極所在平面，由下向上。從離子源K發(fā)出的氘核，在電場作用下，被加速進入盒中．又由于磁場的作用，沿半圓形的軌道運動，并重新進入裂縫。這時恰好改變電場方向，氘核在電場中又一次加速，如此不斷循環(huán)進行，最后在D形盒邊緣被特殊裝置引出。（忽略氘核在裂縫中運動的時間）

（1）寫出圖乙所示的高壓交流電源的交流電壓瞬時值的表達式；
（2）將此電壓加在回旋加速器上，給氘核加速，則勻強磁場的磁感強度應為多少?
（3）若要使氘核獲得5.00MeV的能量，需要多少時間?（設氘核正好在電壓達到峰值時通過D形盒的狹縫）
（4）D形盒的最大半徑R。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電質點在勻強磁場中運動，某時刻速度方向如圖示，所受的重力和洛倫茲力的合力恰好與速度方向反，不計阻力，則在此后的一小段時間內，帶電質點將
A．可能做直線運動B．可能做勻減速運動
C．一定做曲線運動D．可能做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列電磁波中，波長最長的是
A．無線電波B．紅外線C．紫外線D．射線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，abcd構成一個邊長為L的正方形區(qū)域，在ac連線的右下方存在場強大小為E、方向垂直于ad向上的勻強電場，在?abc區(qū)域內(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在?abc區(qū)域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場，兩磁場區(qū)域的磁感應強度大小相等.現(xiàn)有兩個可視為質點、質量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時從a點射出，粒子甲的初速度方向由a指向d，粒子乙的初速度方向由a指向c，當乙經b到達c點時，剛好與只在電場中運動的甲相遇.若空間為真空，不計粒子重力和粒子間的相互作用力，忽略粒子運動對電、磁場產生的影響。求：

（1）甲的速率v甲和甲從a到c經歷的時間t。
（2）乙的速率v乙和磁感應強度大小B滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(20分)靜止于A處的離子，經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。

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