如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上．兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴．調(diào)節(jié)電源電壓至U，墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動；進(jìn)入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點(diǎn)．
（1）判讀墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置．為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn)，應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)至B’，則B’的大小為多少？
（1）墨滴在電場區(qū)域做勻速直線運(yùn)動，有：q
U
d
=mg ①
由①式得，q=
mgd
U
． ②
由于電場方向向下，電荷所受的電場力方向向上，可知墨滴帶負(fù)電荷． ③
（2）墨滴垂直進(jìn)入電磁場共存區(qū)域，重力仍與電場力平衡，合力等于洛倫茲力，墨滴做勻速圓周運(yùn)動，有：
qv0B=m
v02
R
 ④
考慮墨滴進(jìn)入磁場和撞板的幾何關(guān)系，可知墨滴在該區(qū)域恰好完成四分之一圓周運(yùn)動，則半徑R=d ⑤
由②④⑤式得，B=
v0U
gd2
．⑥
（3）根據(jù)題設(shè)，墨滴的運(yùn)動軌跡如圖，設(shè)圓周運(yùn)動的半徑為R′，有：
qv0B′=m
v02
R′
 ⑦
由圖示可得，R′2=d2+(R′-
d
2
)2 ⑧
得，R′=
5
4
d ⑨
聯(lián)立②⑦⑨式可得，B′=
4v0U
5gd2
．
答：（1）墨滴帶負(fù)電，電量為
mgd
U
．
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
v0U
gd2
．
（3）B’的大小為B′=
4v0U
5gd2
．
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

有人設(shè)想用題圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域II,其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力。（）
（1）試求圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度；
（2）試求半徑為r的粒子通過O2時(shí)的速率；
（3）討論半徑r≠r2的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域II時(shí)向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻可忽略，D為理想二極管。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷中不正確的是（  ）
A．L1逐漸變暗
B．L1先變亮，然后逐漸變暗
C．L3先變亮，然后逐漸變暗
D．L2立即熄滅

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在兩塊平行板之間有互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電粒子沿垂直于電場和磁場的方向射入兩板間，若粒子穿出場區(qū)時(shí)其動能增加了，那么要使其穿出場區(qū)時(shí)動能減小，可行的辦法是（　�。�
A．增大粒子入射的速度
B．增大磁感強(qiáng)度
C．增大板間電壓
D．換一種帶電種類相反的粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場正交．如圖質(zhì)量為m的帶電粒子在垂直于磁場方向的豎直平面內(nèi)，做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，設(shè)重力加速度為g，則下列結(jié)論不正確的是（　�。�
A．粒子帶負(fù)電，且q=
mg
E
B．粒子順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動
C．粒子速度大小v=
BgR
E
D．粒子的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時(shí)間作周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖線如圖1所示．規(guī)定B＞0時(shí)，磁場的方向穿出紙面．現(xiàn)在磁場區(qū)域中建立一與磁場方向垂直的平面坐標(biāo)Oxy，如圖2所示．一電荷量q=5π×10-7c，質(zhì)量m=5×10-10kg的帶電粒子，位于原點(diǎn)O處，在t=0時(shí)刻以初速度v0=πm/s沿x軸正方向開始運(yùn)動，不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其它影響．
（1）試在圖2中畫出0～20ms時(shí)間內(nèi)粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡，并標(biāo)出圖2中縱橫坐標(biāo)的標(biāo)度值（評分時(shí)只按圖評分，不要求寫出公式或說明．）
（2）在磁場變化N個(gè)（N為整數(shù)）周期的時(shí)間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于______．（寫出必要的計(jì)算過程）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，有一混合正離子束先沿直線通過相互垂直的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ，再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ中做偏轉(zhuǎn)半徑相同的圓周運(yùn)動，則它們一定具有相同的（　�。�
A．速度B．比荷C．電荷量D．質(zhì)量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶正電q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，且qE＜mg．以下判斷正確的是（　�。�
A．物體將沿斜面減速下滑
B．物體將沿斜面加速下滑
C．物體仍保持勻速下滑
D．僅當(dāng)qE=mg時(shí)，物體加速下滑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為－q的帶電微粒在此區(qū)域恰好作速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動。（重力加速度為g）
(1)求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。
(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動到場中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示。則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？
(3)在(2)問中微粒又運(yùn)動P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場，同時(shí)電場強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴�，則該微粒運(yùn)動中距地面的最大高度是多少？

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同步練習(xí)冊答案