【題目】如圖所示，在xOy坐標系中，在y < d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場，在d < y <2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場， MN為電場和磁場的邊界，在y = 2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板，帶電粒子打到板上即被吸收。一質(zhì)量為 m、帶電荷量為+ q的粒子以初速度v0由坐標原點O處沿x軸正方向射入電場，在邊界上的P點進入磁場，P點坐標為（2d ，d），不計粒子受到的重力：

(1)求電場強度的大小E ；

(2)若粒子垂直打在擋板上，求磁感應(yīng)強度的大小B0；

(3)若使粒子通過x軸上的Q（10d，0）點，應(yīng)將磁感應(yīng)強度B調(diào)節(jié)到多大。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)粒子先在電場中做類平拋運動，有

由牛頓第二定律有

解得

(2)進入磁場時的速度為

設(shè)此時速度與x軸的夾角為，由

解得=45°

粒子垂直打在擋板上，設(shè)粒子在磁場中運動半徑為R0，有

由幾何關(guān)系有

即

解得

(3)粒子剛好不打到擋板上時，軌跡與板相切，設(shè)粒子在磁場中運動半徑為R，洛侖茲力提供向心力，有

由幾何關(guān)系有

即

故要使粒子不打到擋板上，磁感應(yīng)強度的大小B應(yīng)滿足的條件是

粒子再次回到x軸上，沿x軸方向前進的距離為

調(diào)節(jié)磁場必須滿足

解得

粒子通過P點，回旋次數(shù)為

n為整數(shù)，只能取n=3

則有

，

解得此時磁感應(yīng)強度的大小為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法

A.電場強度的大小為2.5V/cm

B.坐標原點處的電勢為1V

C.電子在a點的電勢能比在b點的高7eV

D.電子從c點運動到b點，電場力做功為9eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖6-7所示.一小球自A點起由靜止開始沿光滑軌道下滑.已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計各處摩擦，求：

(1)小球運動到B點時的動能；

(2)小球下滑到距水平軌道的高度為R時速度的大小和方向；

(3)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時，所受軌道支持力NB、NC各是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中A、B兩塊平行金屬板豎直放置并接入電路．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A、B兩板間的電壓為U時，一質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子，以初速度v0從A板上的中心小孔沿垂直兩板的方向射入電場中，恰從A、B兩板的中點處沿原路返回(不計重力)，則下列說法正確的是

A. 使初速度變?yōu)?/span>2v0時，帶電粒子將從B板中心小孔射出

B. 使初速度變?yōu)?/span>2v0時，帶電粒子恰能到達B板

C. 使初速度v0和電壓U都增加為原來的2倍時，帶電粒子恰能到達B板

D. 使初速度v0和電壓U都增加為原來的2倍時，帶電粒子將從B板中心小孔射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V，0.3 A”.閉合開關(guān)S后，無論怎樣移動滑片P，A、B燈都不亮.

(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障

①量程應(yīng)該選（____）

A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V

②測得c、d間電壓約為5.8 V，e、f間電壓為0，則故障可能是（_____）

A. B燈絲斷路 B. A燈絲斷路

C. d、e間斷路 D. B燈被短路

(2)接著用多用電表測小燈泡的電阻.測量前，將電路中的開關(guān)S斷開，將多用電表的選擇開關(guān)置于測電阻擋的“×1”擋.某次測量結(jié)果如圖所示，測得燈泡電阻為________Ω.換掉損壞的元件，電路正常接通.將多用電表選擇開關(guān)置于“250 mA”擋，斷開開關(guān)S，將兩表筆分別與a、b兩接線柱接觸，穩(wěn)定時其指針也恰好指在圖乙所指位置上，則通過燈泡的電流是________mA.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置在粗糙水平面上的汽缸，汽缸里封閉一部分理想氣體。其中缸體質(zhì)量M =4kg，活塞質(zhì)量m =4kg， 橫截面積S=2×10-3m2 ，大氣壓強p0=1.0×105Pa，活塞的上部與勁度系數(shù)為k=4×102N/m的彈簧相連，掛在某處。當汽缸內(nèi)氣體溫度為227℃時，彈簧的彈力恰好為零，此時缸內(nèi)氣柱長為L =80cm。求：

（i）當缸內(nèi)氣體溫度為多少K時，汽缸對地面的壓力為零；

（ii）當缸內(nèi)氣體溫度為多少K時，汽缸對地面的壓力為160N。（g取10m/s2 ，活塞不漏氣且與汽缸壁無摩擦）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某粒子分析器的簡化結(jié)構(gòu)。一束帶電粒子從 A 小孔特定的角度和初速度射入平行板電極 P和 Q 之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在 Q極板上如圖所示的位置。在其他條件不變的情況下要使該 粒子束能從 Q極板上 B孔射出（不計粒子重力和粒子間的相互影響）。下列操作中可能實現(xiàn)的是（ ）

A.先斷開開關(guān)S，再適當上移 P極板

B.先斷開開關(guān)S，再適當左移 P極板

C.保持開關(guān)S閉合，適當上移 P極板

D.保持開關(guān)S閉合，適當左移 P極板

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離

A.帶電油滴將沿豎直方向向下運動

B.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大

C.帶電油滴的電勢能將減小

D.P點的電勢將降低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在無限長的豎直邊界AC和DE間，上、下部分分別充滿方向垂直于ADEC平面向外的勻強磁場，上部分區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小為B0，OF為上、下磁場的水平分界線。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從AC邊界上與O點相距為a的P點垂直于A C邊界射入上方區(qū)域，經(jīng)OF上的Q點第一次進入下方區(qū)域，Q與O點的距離為3a。不考慮粒子重力

(1)求粒子射入時的速度大小；

(2)要使粒子不從AC邊界飛出，求下方區(qū)域的磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件；

(3)若下方區(qū)域的磁感應(yīng)強度B=3B0，粒子最終垂直DE邊界飛出，求邊界DE與AC 間距離的可能值。

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