如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場；這pOx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射人兩板間并做勻速直線運(yùn)動，從H（0，a）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第I象限，經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場，最后垂直x軸離開第I象限．求：
（1）離子在金屬板M、N間的運(yùn)動速度；
（2）離子的荷質(zhì)比
q
m
．
（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，在平行金屬板間的運(yùn)動速度為v，平行金屬板間的場強(qiáng)為E0．
依題意，有：qvB0=qE0…①
又勻強(qiáng)電場，有：E0=
U
d
…②
聯(lián)立①②解得：v=
U
B0d
…③
（2）帶電粒子進(jìn)入pOy區(qū)域，做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌道半徑為r，有：
qvB=m
v2
r
…④
依題意帶電粒子進(jìn)入第Ⅰ象限轉(zhuǎn)過
1
4
圈后從Op上離開磁場，如圖，由幾何關(guān)系：
r+rtan45°=a，得
r=
1
2
a…⑤
聯(lián)立③④⑤得：
q
m
=
2U
B0Bad
…⑥
答：
（1）離子在金屬板M、N間的運(yùn)動速度是
U
B0d
；
（2）離子的荷質(zhì)比
q
m
為
2U
B0Bad
．
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：問答題

如圖，ABCD是邊長為的正方形。質(zhì)量為、電荷量為的電子以大小為的初速度沿紙面垂直于BC邊射入正方形區(qū)域。在正方形內(nèi)適當(dāng)區(qū)域中有勻強(qiáng)磁場。電子從BC邊上的任意點(diǎn)入射，都只能從A點(diǎn)射出磁場。不計重力，求：

（1）次勻強(qiáng)磁場區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大��；
（2）此勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）粒子進(jìn)入磁場的初速度v0與加速電壓U的關(guān)系。
（2）能使粒子打到平板MN的加速電壓U最小值是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

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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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一束粒子流由左端平行于極板P1射入質(zhì)譜儀，沿著直線通過電磁場復(fù)合區(qū)后，并從狹縫S0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B2，在磁場B2中分為如圖所示的三束，則下列相關(guān)說法中正確的是（　�。�
A．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
B．粒子1帶正電
C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于
E
B1
D．粒子2的比荷
q
m
的絕對值最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，空間中有沿水平方向、垂直紙而向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x＞0的空間內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E．一帶正電荷的小球從圖中x軸上的M點(diǎn)沿著與水平方向成θ=30°角的斜向下的直線做勻速運(yùn)動，進(jìn)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入x＜0的區(qū)域．要使小球進(jìn)入x＜0的區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，需要在x＜0的區(qū)域內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場．已知帶電小球做圓周運(yùn)動時通過y軸上的P點(diǎn)（P點(diǎn)未標(biāo)出），重力加速度為g，求：
（1）小球運(yùn)動的速度大小；
（2）在x＜0的區(qū)域內(nèi)所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和方向；
（3）N點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1所示的裝置是由加速器、電場偏轉(zhuǎn)器和磁場偏轉(zhuǎn)器構(gòu)成．加速器兩板a、b間加圖2所示變化電壓uab，水平放置的電場偏轉(zhuǎn)器兩板間加恒定電壓U0，極板長度為l，板間距離為d，磁場偏轉(zhuǎn)器中分布著垂直紙面向里的左右有界、上下無界的勻強(qiáng)磁場B，磁場的寬度為D．許多質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從靜止開始，經(jīng)過加速器加速后從與電場偏轉(zhuǎn)器上板距離為
2d
3
的位置水平射入．已知：U0=1000V，B=
3
6
T，粒子的比荷
q
m
=8×107C/kg，粒子在加速器中運(yùn)動時間遠(yuǎn)小于Uab的周期，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后沿豎直方向的位移為y，速度方向與水平方向的夾角為θ，y與tanθ的關(guān)系圖象如圖3所示．不考慮粒子受到的重力．
（1）求電場偏轉(zhuǎn)器極板間距離d和極板長度l；
（2）為使從電場偏轉(zhuǎn)器下極板邊緣飛出的粒子不從磁場區(qū)域右側(cè)飛出，求磁場寬度D的最小值，并求出該粒子在兩個偏轉(zhuǎn)器中運(yùn)動的總時間；
（3）求哪些時刻進(jìn)入加速器的粒子能夠進(jìn)入磁場區(qū)域．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，真空區(qū)域內(nèi)有一粒子源A，能每隔
T
2
的時間間隔定時地沿AO方向向外發(fā)出一個粒子．虛線右側(cè)為一有理想邊界的相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，離虛線距離為L的位置處有一熒光屏，粒子打到熒光屏上將使熒光屏上出現(xiàn)一個亮點(diǎn)．虛線和熒光屏相互平行，而AO與熒光屏相互垂直．如果某時刻粒子運(yùn)動到虛線位置開始計時（記為t=0），加上如圖乙所示周期性變化的電、磁場，場強(qiáng)大小關(guān)系為
E0
=
v0
B（其中
v0
為粒子到達(dá)虛線位置時的速度大�。�，發(fā)現(xiàn)t=
3T
2
等時刻到達(dá)虛線位置的粒子在t=2T時刻到達(dá)熒光屏上的O點(diǎn)；在t=
T
2
時刻到達(dá)虛線位置的粒子打到熒光屏上的P點(diǎn)，且OP之間的距離為
L
2
，試根據(jù)以上條件確定，熒光屏上在哪些時刻，在什么位置有粒子到達(dá)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子（不計重力）從A點(diǎn)以速度υ0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出．∠AOB=120°，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間為（　　）
A．
2πr
3υ0
B．
2
3
πr
3υ0
C．
πr
3υ0
D．
3
πr
3υ0

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