（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距為d，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），從a板左端貼近a板處以大小為v0的初速度水平射入板間，在勻強電場作用下，剛好從b板的狹縫P處穿出，穿出時的速度方向與b板所成的夾角為θ=30°，之后進入勻強磁場做圓周運動，最后粒子碰到b板的Q點（圖中未畫出）。求：

（1）a、b板之間勻強電場的電場強度E和狹縫P與b板左端的距離。
（2）P、Q兩點之間的距離L．

（1）E=，x=（2）

解析試題分析：（1）粒子從a板左端運動到P處，由動能定理得

又有， 求得E=
粒子在電場中做類平拋運動，P處到b板左端的距離x=v0t
d=at2/2，a=qE/m， 求得x=
（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動
如圖由幾何關(guān)系得，又
聯(lián)立求得
考點：考查了帶電粒子在電磁場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

某電場的電場線分布如圖所示，則a點的電勢     （填“高于”“低于”或“等于”）b點的電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc， φa>φb>φc。一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如圖中實線KLMN所示。由圖可知（   ）

A．粒子從K到L的過程中，電場力做負功
B．粒子從L到M的過程中，電場力做負功
C．粒子從K到L的過程中，電勢能增加
D．粒子從L到M的過程中，動能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題9分）在如圖所示的勻強電場中，一個電荷量Q=+2.0×10-8 C的點電荷所受電場力F＝4.0×10-4 N.沿電場線方向有A、B兩點，A、B兩點間的距離s=0.10 m. 求：

（1）勻強電場的電場強度E的大�。�
（2）該點電荷從A點移至B點的過程中，電場力所做的功W.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在真空室內(nèi)速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地沿兩平行導(dǎo)體極板的中心線射入，如圖所示，極板長L=8.0×10-2m，兩極板間距離d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時，電子束將沿中心線射出極板。今在兩極板間加上50Hz的交變電壓U=U0sin100πtV，發(fā)現(xiàn)有時有電子從兩極板之間射出，有時則無電子從兩極板間射出，若有電子射出的時間間隔與無電子射出的時間間隔之比△t1:△t2=2:1，則所加的交變電壓的最大值U0為多大？已知電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電量為e=1.6×10-19C。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為電荷量為的粒子（不計重力）以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場。

（1）求粒子運動的速度大�。�
（2）粒子在MN下方的磁場中運動，于 MN板O點發(fā)生一次碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進入MN上方第二象限內(nèi)的勻強磁場，從A點射出磁場，求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小之比為多少？
（3）粒子從A點出發(fā)后，第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓心O1在x軸上，且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切，在MN的上方存在勻強電場和勻強磁場，電場強度的大小為E0，方向沿x軸的負方向，磁感應(yīng)強度的大小為B0，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b，以相同大小的初速度從原點O射入磁場，速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個粒子射出圓形磁場后，垂直MN進入MN上方場區(qū)中恰好都做勻速直線運動。不計粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。
（2）圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。
（3）只撤去虛線MN上方的磁場B0，a、b兩個粒子到達y軸的時間差△t 。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓Uo，其周期是T。現(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度vo從兩板中央射入。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子的重力，求：
（1）若電子從t=0時刻射入，在半個周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出，則電子飛出時速度的大小是多少？
（2）若電子從t=0時刻射入，恰能平行于金屬板飛出，則金屬板至少多長？
（3）若電子恰能從兩板中央平行于板飛出，電子應(yīng)從哪一時刻射入，兩板間距至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示為電視機中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計逸出的電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個周期內(nèi)磁感應(yīng)強度都是從-B0均勻變化到B0。磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認為磁感應(yīng)強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用。求：

（1）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度的最大值。
（2）若所有的電子都能從磁場的bc邊射出時，熒光屏上亮線的最大長度是多少？

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