長為L的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強電場，平行金屬板的右側(cè)有如下圖所示的勻強磁場。一個帶電為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向進入該電場，剛好從下板邊緣射出，射出時末速度恰與下板成30o角，出磁場時剛好緊貼上板右邊緣，不計粒子重力，求：

1.兩板間的距離；

2.勻強電場的場強與勻強磁場的磁感應(yīng)強度。

 

 

 

1.

2.  

解析:（1）帶電粒子在電場中受到電場力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做類平拋運動。

豎直方向：離開電場時的速度vy=v0tan30°（1分）粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的位移（1分）

水平方向：粒子勻速運動的時間（1分）聯(lián)立以上幾式解得，（1分）

（2）在電場中粒子受到電場力，由牛頓第二定律得，qE=ma（1分）

根據(jù)運動學(xué)公式有，vy=at（1分）又因為粒子運動時間t=，所以（1分）

帶電粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，即：（1分）

粒子離開電場時的速度（1分）

粒子在磁場中的運動軌跡如右圖所示（1分）

由幾何關(guān)系得，（1分）解得，（1分）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平加速電場的加速電壓為U0，在它的右側(cè)有由水平正對放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，已知偏轉(zhuǎn)電場的板長L=0.10m，板間距離d=5.0×10-2 m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時間變化的電壓U，且a板電勢高于b板電勢．在金屬板右側(cè)存在有界的勻強磁場，磁場的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN，MN右側(cè)的磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度B=5.0×10-3T，方向與偏轉(zhuǎn)電場正交向里（垂直紙面向里）．質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電壓U0=50V的加速電場后，連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場中，中線OO′與磁場邊界MN垂直．已知帶電粒子的比荷
qm
=1.0×108 C/kg，不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場兩板間電場的邊緣效應(yīng)，在每個粒子通過偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場可視作恒定不變．
（1）求t=0時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離；
（2）求粒子進入磁場時的最大速度；
（3）對于所有進入磁場中的粒子，如果要增大粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離，應(yīng)該采取哪些措施？試從理論上推理說明．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?蘇州二模）如圖所示，間距為L的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出），電場強度為E1，磁感應(yīng)強度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負離子a質(zhì)量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們在分別距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進入電場強度為E2的勻強電場區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達板的N點后反彈進入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場區(qū)，不計兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強磁場B1的方向，并寫出離子速度大小的表達式；
（2）MN的長度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達N點？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長．則兩離子進入勻強磁場B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出．裝置右側(cè)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場．從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場．已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計電子受到的重力．求：
（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek；
（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量y；
（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的過程中電場力對它所做的功W．

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科目：高中物理 來源：2011年豐南一中高三上學(xué)期第二次月考物理卷 題型：計算題

如圖所示，ab、cd為一對水平正對放置的平行金屬板，ab板在上、cd板在下，兩板間距d＝0.10m，板長l＝2.0m，兩板間電勢差U＝1.0×104V。一帶負電荷的油滴以初速度v0＝10m/s由兩板中央沿垂直電場強度方向射入板間電場區(qū)，并能由bd端射出電場區(qū)。設(shè)電場區(qū)域僅限于兩平行板之間，取g＝10m/s2
【小題1】說明在帶電油滴的比荷大�。╭／m）不同時，油滴射入電場后可能發(fā)生的幾種典型運動情況，指出運動性質(zhì)。
【小題2】求出上述幾種典型運動情況中油滴的比荷大�。╭／m）應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省蘇州市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，間距為L的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出），電場強度為E1，磁感應(yīng)強度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負離子a質(zhì)量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們在分別距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進入電場強度為E2的勻強電場區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達板的N點后反彈進入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場區(qū)，不計兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強磁場B1的方向，并寫出離子速度大小的表達式；
（2）MN的長度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達N點？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長．則兩離子進入勻強磁場B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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