如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內做直線運動，經過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的最小的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。電場強度大小為E，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002801883344.png" style="vertical-align:middle;" />倍。已知帶電粒子的質量為m，電量為g，重力不計。粒子進入磁場前的速度如圖與水平方向成θ＝60°角。求：

（1）粒子帶什么性質的電荷；
（2）粒子在磁場中運動時速度多大；
（3）該最小的圓形磁場區(qū)域的面積為多大？
（1）負電；（2）（3）

試題分析：（1）根據(jù)粒子在磁場中偏轉的情況和左手定則可知，粒子帶負電。
（2）由于洛倫茲力對粒子不做功，故粒子以原來的速率進入電場中，設帶電粒子進入電場的初速度為v0，在電場中偏轉時做類平拋運動，由題意知粒子離開電場時的末速度大小為，將分解為平行于電場方向和垂直于電場方向的兩個分速度
由幾何關系知 ①   
    ②   
    ③   
    ④   
    ⑤   
聯(lián)立求解①②③④⑤得  
（3）如圖所示，帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力作為向心力，設在磁場中做圓周運動的半徑為R，圓形磁場區(qū)域的半徑為r，則

   ⑦   
 ⑧   
由幾何知識可得：r＝Rsin30° ⑨ 
磁場區(qū)域的最小面積為 ⑩ 
聯(lián)立求解⑧⑨⑩得  
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負方向；在y＜0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xOy平面向外．一電荷量為q、質量為m的帶正電的運動粒子，經過y軸上y＝b處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經過x軸上x＝2b處的P2點進入磁場，并經過y軸上y＝－2b處的P3點，不計粒子重力．求：

(1)電場強度的大�。�
(2)粒子到達P2時速度的大小和方向；
(3)磁感應強度的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌M、N水平固定，長為L、阻值為R0的金屬棒ab垂直于導軌放置，可緊貼導軌滑動。導軌右側連接一對水平放置的平行金屬板AC，板間距為d，板長也為L，導軌左側接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計。軌道處的磁場方向豎直向下，金屬板AC間的磁場方向垂直紙面向里，兩磁場均為勻強磁場且磁感應強度大小均為B。當ab棒以速度v0向右勻速運動時，一電量大小為q的微粒以某一速度從緊貼A板左側平行于A板的方向進入板間恰好做勻速圓周運動。試求：

（1）AC兩板間的電壓U；
（2）帶電微粒的質量m；
（3）欲使微粒不打到極板上，帶電微粒的速度v應滿足什么樣的條件．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分)如圖所示，位于A板附近的放射源P連續(xù)釋放出質量分別為m和2m、電荷量均為+q的a、b兩種粒子，它們從靜止開始經極板A、B間電場加速后，沿中心軸線方向進入平行極板M、N間的偏轉電場，飛出偏轉電場后進入右側的有界勻強磁場，最后打在位于磁場邊界上的熒光屏上并產生光斑(熒光屏的下端位于中心軸線上）.已知A、B問電壓為;極板M、N長為L，間距為，也板間電壓為，磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與中心軸線垂直.不計粒子的重力及其相互間的作用.求

(1)兩種粒子射入偏轉電場時的初速度;
(2)兩種粒子離開偏轉電場時的偏轉距離和偏轉角度的正切值;
(3)實驗發(fā)現(xiàn)，熒光屏上出現(xiàn)了兩個光斑，求這兩個光斑間的距離.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應強度B1= 15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應強度B2=5T的勻強磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經過場的邊界PQ為計時的起點，測得小球對管側壁的彈力FN隨高度h變化的關系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：

（1）小球剛進入磁場B1時的加速度大小a；
（2）絕緣管的長度L；
（3）小球離開管后再次經過水平面MN時距管口的距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直放置的平行帶電導體板A、B和水平放置的平行帶電導體板C、D，B板上有一小孔，從小孔射出的帶電粒子剛好可從C、D板間左上角切入C、D板間電場，已知C、D板間距離為d，長為2d，  UAB=UCD=U>0，在C、D板右側存在有一個垂直向里的勻強磁場。質量為m，電量為q的帶正電粒子由靜止從A板釋放，沿直線運動至B板小孔后貼近C板進入C、D板間，最后能進入磁場中。帶電粒子的重力不計。求：

（1）帶電粒子從B板小孔射出時的速度大小v0;
（2）帶電粒子從C、D板射出時的速度v大小和方向；
（3）欲使帶電粒子不再返回至C、D板間，右側磁場的磁感應強度大小應該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度B=0.8T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運動，經過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出過程中。

⑴求通過線框導線截面的電量及線框的電阻；
⑵寫出水平力F隨時間變化的表達式；
⑶已知在這5s內力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強磁場磁感應強度為B1，一束帶正電的粒子從圖示方向射入，穿過電容器后進入另一勻強磁場B2，結果分別打在a、b兩點，兩點間的距離為，由此可知，打在兩點的粒子質量差上=___ _（均帶電量為q的正電荷）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖所示，質量為m、帶電荷量為＋q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入．已知兩極間距為d，磁感應強度為B，這時粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域．今將磁感應強度增大到某值，則粒子將落到極板上．已知粒子重力不計，則粒子落到極板上時的動能為多少？

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