如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為電荷量為的粒子（不計重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場。

（1）求粒子運(yùn)動的速度大小；
（2）粒子在MN下方的磁場中運(yùn)動，于 MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)射出磁場，求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？
（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時間為多少？

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動，故
   （3分）       （2分） 
（2）粒子從D到A勻速圓周運(yùn)動
在磁場中洛倫茲力提供向心力，，    （2分） 

設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，
上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，
碰撞一次，則
，   （1分）
，     （1分）
故，              （2分）
（3）粒子在電場中運(yùn)動時間，                    （2分） 
在下方的磁場中運(yùn)動時間              （2分） 
在上方的磁場中運(yùn)動時間                （2分）
總時間。                                  （2分）
考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電磁場中運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

真空中兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2，距離為R，當(dāng)Q1增大到原來的3倍，Q2增大到原來的3倍，電荷間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼腳_______倍，距離再R增大到原來的3倍時，電荷間的庫侖力變?yōu)樽畛醯腳_______倍。

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

在“練習(xí)使用示波器”的實驗中：
(1)為觀察亮斑在豎直方向上的偏移，應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，使亮斑位于屏的________，然后，應(yīng)把“DC”－“AC”開關(guān)置于________位置，以給示波器輸入一個直流電壓．
(2)為給示波器輸入一個Y方向的直流電壓(要求電壓從零開始逐漸增加)，請將圖中器材與示波器連成正確的電路．

(3)如果在示波器熒光屏上發(fā)現(xiàn)水平方向有一自左向右的移動圖形，現(xiàn)要使它在水平方向出現(xiàn)一條直線的方法是(　　)．

A．逆時針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕
B．調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕，減小掃描頻率
C．調(diào)節(jié)衰減旋鈕
D．調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕，增大掃描頻率
(4)若在示波器的“Y輸入”和“地”之間加上如圖所示的電壓，而掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，則此時屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是下圖中的(　　)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在足夠長的絕緣板上方距離為d的P點(diǎn)有一個粒子發(fā)射源，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相等，比荷q／m=k的帶正電的粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力。

（1）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板上方加一電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，求同一時刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時間差；
（2）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場，求帶電粒子能到達(dá)板上的長度。
（3）若粒子的發(fā)射速率vo未知，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)磁場，使粒子做圓周運(yùn)動的運(yùn)動半徑大小恰好為d，為使同時發(fā)射出的粒子打到板上的最大時間差與（1）中相等，求vo的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距為d，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），從a板左端貼近a板處以大小為v0的初速度水平射入板間，在勻強(qiáng)電場作用下，剛好從b板的狹縫P處穿出，穿出時的速度方向與b板所成的夾角為θ=30°，之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，最后粒子碰到b板的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。求：

（1）a、b板之間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和狹縫P與b板左端的距離。
（2）P、Q兩點(diǎn)之間的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在+y方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。-y軸上的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)射入磁場，不計粒子的重力。

（1）求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r；
（2）要使粒子進(jìn)人磁場之后不再經(jīng)過x軸，求電場強(qiáng)度的取值范圍；
（3）改變電場強(qiáng)度，使得粒子經(jīng)過x軸時與x軸成θ=300的夾角，求此時粒子在磁場中的運(yùn)動時間t及經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)值x0。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的均強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E；區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平均強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平均強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B．一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的均強(qiáng)磁場中．求：

（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
（2）O、M間的距離；
（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ到第一次離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方有與x軸正方向成θ=45°角的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為。x軸的下方有垂直于xOy面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝2×10－2T，方向垂直紙面向外。把一個比荷為的帶正電粒子從坐標(biāo)為（0，1.0）的A點(diǎn)處由靜止釋放，電荷所受的重力忽略不計。求:

（1）帶電粒子從釋放到第一次進(jìn)入磁場時所用的時間t；
（2）帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑R；
（3）帶電粒子第三次到達(dá)x軸上的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始釋放，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示．已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計．求：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

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