【題目】如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強磁場和方向豎直向下的勻強電場，裝置上下兩極板間電勢差為U，間距為L，右側(cè)為“梯形”勻強磁場區(qū)域ACDH，其中，AH//CD，。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子（不計重力、可視為質(zhì)點），從狹縫S1射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運動并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點M射入“梯形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平（垂直于紙面向里）、磁感應(yīng)強度大小均為B，“梯形”寬度，忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

（1）判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大��；

（2）求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值；

（3）求出（2）問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“梯形”區(qū)域中運動的時間。

【答案】（1）（2），，（3）

【解析】

試題（1）由于粒子在“臺形”磁場中從邊界AC射出，可知粒子帶正電

由于粒子在左側(cè)正交電磁場中沿直線通過，且洛倫茲力不做功，故粒子速率不變

故有：，而，所以

（2）在臺形區(qū)域內(nèi)，粒子勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有

由上式知：當粒子質(zhì)量最小時，R最小，粒子運動軌跡恰好與AC相切，如圖，

當粒子質(zhì)量有最大值時，R最大，粒子運動軌跡恰好過C點，如圖

根據(jù)幾何關(guān)系有，所以

因為，所以是等邊三角形，

解得：，

（3）粒子運動周期

粒子沿質(zhì)量最小時的軌跡運動時對應(yīng)圓心角最大，有

解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】(1) 實驗室有一梯形玻璃磚，某同學想用“插針法”測定玻璃的折射率。玻璃磚有4個光學面A、B、C、D，如圖所示，其中A、C兩面相互平行，實驗中該同學對入射面和出射面的認識正確的是______。

A．只能選用A、C兩面

B．可以選用A、B兩面

C．不能選用B、D兩面

(2) 該同學在選用A、C兩面進行實驗時，正確操作后，做出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。此玻璃的折射率計算式為n= ___________ (用圖中的θ 1、θ 2表示)。

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【題目】如圖所示，成30°角的直線OA、OB間（含OA、OB線上）有一垂直紙面向里的勻強磁場，OA邊界上的S點有一電子源，在紙面內(nèi)向各個方向均勻發(fā)射速率相同的電子，電子在磁場中運動的半徑為r、周期為T。已知從OB邊界射出的電子在磁場中運動的最短時間為T/6，則下列說法正確的是

A. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能從O點射出

B. 沿某一方向發(fā)射的電子，可能沿垂直于OB的方向射出

C. 從OA邊界射出的電子在磁場中運動的最長時間為T/3

D. 從OB邊界射出的電子在磁場中運動的最長時間為T/4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標系中，將一帶負電的試探電荷從y軸上的P點移至x軸上的a點時，需要克服電場力做功W；若將該試探電荷從P點移至x軸上的b點時，也需要克服電場力做功W。那么此空間存在的靜電場可能是

A. 方向沿x軸正方向的勻強電場

B. 方向沿y軸正方向的勻強電場

C. y軸上一對等量異種點電荷形成的電場

D. 位于第Ⅱ象限某一位置的一個負點電荷形成的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導軌，相距l=1.2m。導軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中。一根電阻為r=0.2Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動。兩塊平行的、相距d=0.8m、長度L=1.2m的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R1=2Ω，R2=0.5Ω。其余電阻忽略不計。質(zhì)量m=0.01kg、帶電量q=－0.04C的小球（重力不可忽略、可視為質(zhì)點）以某一速度v0=6m/s沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能從A板的右邊緣射出金屬板（g取10m/s2）。求：

（1）兩金屬板A和C間的電壓；

（2）金屬棒ab的速度大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=2kg的玩具小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有質(zhì)量m2=1kg的小物塊，以水平向右的速度v0=3m/s從左端滑上小車，最后恰好未從小車右端滑出.物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g取10m/s2，求：

(1)整個過程產(chǎn)生的內(nèi)能。

(2)小車的長度。

(3)從開始到小物塊與小車相對靜止這段時間內(nèi)，小物塊與小車的位移之比。

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【題目】圖示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向內(nèi)。有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為α。以下說法正確的是

A. 若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為

B. 若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有關(guān)系成立

C. 若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為

D. 若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角α為150°

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C. 4s內(nèi)汽車牽引力所做的功

D. 4s末汽車牽引力的功率

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【題目】如圖，導體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻�？衫@O轉(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好�？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程Ⅱ）。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則等于（ ）

A.

B.

C.

D. 2

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