（20分）靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置可簡化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由指向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為。在板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍，油漆噴槍可向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒，已知油漆微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為，不計(jì)油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度。求：
      
（1）油漆微粒落在板上所形成的圖形面積；
（2）若讓、兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出，其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度；
（3） 在滿足（2）的情況下，打中板的油漆微粒中，在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。
(1)18.1m2  (2)1.6m  (3)0.31s

試題分析：（1）油漆微粒的加速度
       ①
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：
          ②
運(yùn)動(dòng)的半徑
            ③
落在板上所形成圓形面積
           ④
由①②③式并代入數(shù)據(jù)得
        ⑤
（2）當(dāng)電場反向
         ⑥
油漆微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力
      ⑦
水平向右射出的油漆微粒打在板的右端，根據(jù)幾何關(guān)系
   ⑧
的長度
   ⑨

打在板左端的油漆微粒為和板相切的微粒，同理求得
          ⑩
油漆微粒打在極板上的長度
      11
由⑥⑦⑧⑨⑩11式并代入數(shù)據(jù)得
        12

（3）打在板上的微粒中，最短的弦長對應(yīng)的時(shí)間最短
有幾何關(guān)系
     13
運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間
    14
微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期
      15
由7131415式代入數(shù)據(jù)解得
     16
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：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應(yīng)有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，則要求D形盒的面積也越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示是質(zhì)譜儀示意圖，圖中離子源S產(chǎn)生電荷量為q的離子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，由A點(diǎn)垂直射人磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)過半個(gè)圓周，打在磁場邊界底片上的P點(diǎn)，測得PA=d，求離子的質(zhì)量m。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）所加交流電頻率應(yīng)是多大？
（2）離子離開加速器時(shí)動(dòng)能多大？
（3）若兩D型盒間距為d，兩者間電場為勻強(qiáng)電場，假設(shè)粒子在電場中加速的時(shí)間不忽略，但又不影響高頻電源與粒子偏轉(zhuǎn)間的同步關(guān)系，求某個(gè)粒子從加速開始到從D形盒中出來，所需的總時(shí)間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，如圖為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打到底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在下圖中能正確反映x與U之間關(guān)系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，d處固定有負(fù)點(diǎn)電荷Q，一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，射入此區(qū)域時(shí)的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，則有（　�。�
A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處電勢高低關(guān)系是φa＝φc>φb
B．質(zhì)點(diǎn)由a到c，電勢能先增加后減小，在b點(diǎn)動(dòng)能最小
C．質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三點(diǎn)處的加速度大小之比為2∶1∶2
D．若將d處的點(diǎn)電荷改為＋Q，該帶電質(zhì)點(diǎn)的軌跡仍可能為曲線abc

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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，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球以水平初速度v0從離地高為h的地方做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)為N，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）若在空間加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場，使小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則場強(qiáng)E為多大？
（2）若在空間再加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，小球的落地點(diǎn)仍為N，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在勻強(qiáng)電場中建立直角坐標(biāo)系xoy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出,方向與x軸夾角為θ,微粒恰能以速度v做勻速直線
運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。

（1）求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小及方向；
（2）若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場,使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)o對稱，=L，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡也關(guān)于y軸對稱。 己知所疊加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向 垂直xoy平面向外。求磁場區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）如圖所示，s為一電子發(fā)射槍，可以連續(xù)發(fā)射電子束，發(fā)射出來的電子初速度可視為0，電子經(jīng)過平行板A、B之間的加速電場加速后，從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入xoy平面內(nèi)，在第一象限內(nèi)沿x、y軸各放一塊平面熒光屏，兩屏的交點(diǎn)為O，已知在y>0、0<x<a的范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在y>0、x>a的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，大小均為B。已知給平行板AB提供直流電壓的電源E可以給平行板AB提供0~U之間的各類數(shù)值的電壓，現(xiàn)調(diào)節(jié)電源E的輸出電壓，從0調(diào)到最大值的過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)AB間的電壓為時(shí)，x軸上開始出現(xiàn)熒光。（不計(jì)電子的重力）試求：
（1）當(dāng)電源輸出電壓調(diào)至和U時(shí)，進(jìn)入磁場的電子運(yùn)動(dòng)半徑之比r1：r2
（2）兩熒光屏上的發(fā)光亮線的范圍。

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