如圖所示，矩形平行金屬板M、N之間的間距是板長(zhǎng)的
2
3
3
倍，PQ為兩板的對(duì)稱軸線，當(dāng)板間加有自M向N的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，以某一速度自P沿PQ飛進(jìn)的帶電粒子（重力不計(jì)），經(jīng)時(shí)間△t，恰能擦M板右端飛出，現(xiàn)用垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)取代電場(chǎng)，上述帶電粒子仍以原速度沿PQ飛進(jìn)磁場(chǎng)，恰能擦N右端飛出，則
（1）帶電粒子在板間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）若把上述電場(chǎng)、磁場(chǎng)各維持原狀疊加，該帶電粒子進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的速度是原速度的幾倍才能沿PQ做直線運(yùn)動(dòng)？
（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程，做類平拋運(yùn)動(dòng)，則
qE=ma
L=v0t
3
3
L=
1
2
at2
解得 E=
2
3
m
v20
3qL

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
由幾何關(guān)系得 R2=(R-
3
3
L)2+L2
解得R=
2
3
3
L
由qvB=m
v20
R
，得 R=
mv0
qB

解得B=
3
mv0
2qL

又由T=
2πR
v0
得T=
2πm
qB
=
4πL
3
v0

設(shè)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，由sinθ=
L
R
，得θ=60°
則t=
1
6
T=
2
3
πL
9v0

（2）在疊加場(chǎng)中粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則受力平衡 qv1B=qE
得v1=
4v0
3

答：
（1）帶電粒子在板間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
2
3
πL
9v0
．
（2）若把上述電場(chǎng)、磁場(chǎng)各維持原狀疊加，該帶電粒子進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)的速度是原速度的
4
3
才能沿PQ做直線運(yùn)動(dòng)．
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：計(jì)算題

(2011年溫州中學(xué)高三月考)如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2 kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時(shí)刻開始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较颍琯取10 m/s2)，求：

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大小；
(2)23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板，兩板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒以一定的水平初速度從兩極板中軸線OP射入板間，它受到的洛倫茲力是電場(chǎng)力的2倍，并恰好做直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場(chǎng)撤去，使該微粒以相同的水平初速度仍從兩極板中軸線OP射入板間，飛出板后，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，打在屏NN′上的S點(diǎn)（未標(biāo)出）．已知金屬板長(zhǎng)L，屏與金屬板右端距離也是L．求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；
（2）微粒的水平初速度多大？
（3）S點(diǎn)到中軸線OP的距離PS（P點(diǎn)在屏上）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A、C、D為三個(gè)平行板電容器，MN為中心軸，D1D2與MN的距離相等，O為電容器C的中點(diǎn)，整個(gè)裝置處于真空中．A1A2足夠大且足夠近，距離為d0=1mm，中間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．A1與D1相連，A2與D2相連并接地，C1C2加上電壓U0=90V，側(cè)面有小孔S1和S2，D1D2的極板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=10cm．今在O點(diǎn)源源不斷的加入初速度為零的中性粒子，粒子在O點(diǎn)處被特殊裝置剝離成2價(jià)正離子和電子，而不改變速度大小．已知電子質(zhì)量為m=9×10-31kg，該2價(jià)正離子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的2×104倍，電子電量為e=1.6×10-19C，．（忽略粒子重力）
（1）求電子通過孔S2的速度大�。�
（2）若整個(gè)裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電子剛好能從D中飛出，求D1D2兩板間的距離為多少？

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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、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心線射入，極板間距為d，極板長(zhǎng)為l，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓為U，射出后打在距極板右端L遠(yuǎn)處的豎直熒光屏上，求打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心（熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板的中心線在同一水平直線上）的距離y′．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，在坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的第一象限，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）．電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=0.5N/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B=5T，方向垂直xoy平面，且隨時(shí)間做周期相變化，變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直xoy平面向里為磁場(chǎng)的正方向．一質(zhì)量為m=0.4kg，電荷量q=-8C的帶點(diǎn)小球，以初速度v0=5m/s從y軸上的P點(diǎn)沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)．已知P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離H=8cm，不計(jì)磁場(chǎng)變化可能產(chǎn)生的一切其他影響，g=10m/s2．
（1）求小球離開第一象限時(shí)的位置坐標(biāo)
（2）如果在小球離x軸的高度下降h=3cm后撤去電場(chǎng)，求小球到達(dá)x軸時(shí)的速率（可用根號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直放置的帶電平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶負(fù)電的油滴從P1點(diǎn)開始由靜止釋放，圖中給出了四條可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、c、d為直線，b為曲線，直線a水平，d豎直，油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是（　�。�
A．a(chǎn)B．bC．cD．d

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某一電子由靜止經(jīng)U1=500V的加速電壓加速后，沿兩極板中心線垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．若兩板間距d=1Ocm，板長(zhǎng)L=5cm，在兩個(gè)極板上加電壓U2=400V，（電子電量e=1.6×10-19c，電子質(zhì)量m=0.9×10-30kg）

求（1）電子經(jīng)U1加速后的速度v0
（2）電子從右端射出時(shí)在垂直極板方向的偏移量y．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某物理工作者設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)：用已知質(zhì)量為m，電量為q的微粒，令其垂直電場(chǎng)進(jìn)入一區(qū)域?yàn)榫匦蔚碾妶?chǎng)，如圖．電場(chǎng)方向與ad平行且豎直向上，微粒第一次是靠近矩形dc進(jìn)入的，而且好從b點(diǎn)飛出．然后保持電場(chǎng)大小不變，讓方向變得相反，再令微粒以同樣的速度從靠近上邊ad垂直進(jìn)入電場(chǎng)，則正好從下邊dc的中點(diǎn)e處飛出．試根據(jù)以上信息求出電場(chǎng)強(qiáng)度．

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