如圖所示，一對(duì)豎直放置的平行金屬板長為L，兩板間距為d，接在直流電源上，兩板間的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E．在兩板間還有與電場方向垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙平面向里．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q（q＞0）的油滴，從距離平板上端為h高處由靜止開始自由下落．并經(jīng)兩板上端的中央點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間有電場和磁場的空間．設(shè)油滴在P點(diǎn)所受的電場力與磁場力恰好平衡，且油滴經(jīng)P點(diǎn)后不斷向右極板偏轉(zhuǎn)，最后經(jīng)右極板下端邊緣的D點(diǎn)離開兩板之問的電場和磁場區(qū)域．試求：
（1）h的大��；
（2）油滴在D點(diǎn)的速度大小．
（1）在P點(diǎn)由題意可知：
qE=qvB
自由下落過程有：
V2=2gh
由以上兩式解得：h=
E2
2gB2

（2）整個(gè)過程由動(dòng)能定理有：
mg（h+L）-qE×
d
2
=
1
2
mvD2
得：vD=
E2
B2
+2gL-
qdE
m

答：（1）h的大小h=
E2
2gB2
；
（2）油滴在D點(diǎn)的速度大小vD=
E2
B2
+2gL-
qdE
m
．
練習(xí)冊(cè)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

如圖甲所示，真空區(qū)域內(nèi)有一粒子源A，能每隔
T
2
的時(shí)間間隔定時(shí)地沿AO方向向外發(fā)出一個(gè)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(gè)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(shí)刻粒子運(yùn)動(dòng)到虛線位置開始計(jì)時(shí)（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(shí)的速度大�。�，發(fā)現(xiàn)t=
3T
2
等時(shí)刻到達(dá)虛線位置的粒子在t=2T時(shí)刻到達(dá)熒光屏上的O點(diǎn)；在t=
T
2
時(shí)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(shí)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(gè)帶電粒子（不計(jì)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(dòng)的時(shí)間為（　　）
A．
2πr
3υ0
B．
2
3
πr
3υ0
C．
πr
3υ0
D．
3
πr
3υ0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．在t=0時(shí)刻，一位于ad邊中點(diǎn)o的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長L，粒子重力不計(jì)，求：
（1）粒子的比荷q/m；
（2）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時(shí)刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比；
（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一帶電粒子從Y軸上的a點(diǎn)以平行于X軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0．帶電粒子的質(zhì)量為m，帶負(fù)電，電荷量為q．為了使帶電粒子通過X軸上的b點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，電場區(qū)域沿Y軸方向無限長，沿X方向的寬度為s．已知Oa=L，Ob=2s，不計(jì)帶電粒子的重力．
（1）若b點(diǎn)在電場內(nèi)，要使粒子過b點(diǎn)，求該電場的左邊界與b點(diǎn)的距離．
（2）若b點(diǎn)在電場外，在第一象限緊挨電場右側(cè)加一個(gè)垂直于XOY平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，該磁場足夠大，使得粒子也能過b點(diǎn)且速度方向沿X軸正方向，求該電場的左邊界與b點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示為湯姆生在1897年測量陰極射線（電子）的比荷時(shí)所用實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽極，電子從陰極發(fā)出后被電場加速，只有運(yùn)動(dòng)方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過，電子被加速后沿00’方向垂直進(jìn)人方向互相垂直的電場、磁場的疊加區(qū)域．磁場方向垂直紙面向里，電場極板水平放置，電子在電場力和磁場力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場的半徑為r，圓心為C．
某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測量：
第一步：調(diào)節(jié)兩種場的強(qiáng)弱．當(dāng)電場強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，使得電子恰好能夠在復(fù)合場區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)．
第二步：撤去電場，保持磁場和電子的速度不變，使電子只在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
求：（1）電子在復(fù)合場中沿直線向右飛行的速度；
（2）電子的比荷
e
m
；
（3）有位同學(xué)提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫出了如圖乙的示意圖．已知電場平行金屬板長度為L1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L2．實(shí)驗(yàn)方案的第一步不變，可求出電子在復(fù)合場中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場，保持電場和電子的速度不變，使電子只在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點(diǎn)的距離
.
O/Q
=y．同樣可求出電子的比荷
e
m
．請(qǐng)你判斷這一方案是否可行？并說明相應(yīng)的理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，經(jīng)電勢差為U的電場加速后，從O點(diǎn)垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，速度方向與磁場方向垂直，最后在MN邊界上的P點(diǎn)．設(shè)帶電粒子初速度為零且不計(jì)重力，求：
（1）粒子帶何種電荷及粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率；
（2）OP間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d，金屬板之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x軸與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在方向相同的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2，且B1＜B2，一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，并由區(qū)域Ⅰ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，然后經(jīng)過y軸離開區(qū)域Ⅰ，已知區(qū)域Ⅰ沿x軸方向?qū)挾葹?span dealflag="1" mathtag="math" >
3
mv0
2B1e
，區(qū)域Ⅱ的寬度足夠大，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子重力，求：
（1）兩金屬板之間電勢差U；
（2）電子在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的半徑R1和R2；
（3）電子兩次經(jīng)過y軸的時(shí)間間隔t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，第一象限內(nèi)分布勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外；第二象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的水平勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=
B2qL
6m
，質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，
3
2
L），在靜電力的作用下以一定速度進(jìn)入磁場，最后落在x軸上的P點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力．求：
（1）帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度v的大小．
（2）P點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離．

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同步練習(xí)冊(cè)答案