（19分）如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 =" 0.40" T，方向垂直紙面向里，電場強(qiáng)度E = 2.0×105 V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面的正三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C，質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，不計重力，沿中線PQ做直線運(yùn)動，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.2m）的Q點(diǎn)垂直y軸射向三角形磁場區(qū)，離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則：

（1）離子運(yùn)動的速度為多大？
（2）若正三角形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，離子在磁場中運(yùn)動的時間是多少？
（3）若正三角形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，正三角形磁場區(qū)域的最小邊長為多少？
（4）第（3）問中離子出磁場后經(jīng)多長時間到達(dá)X軸？

（1）；（2）；（3）（4）

解析試題分析：（1）（2分）粒子在板間沿中線PQ做直線運(yùn)動，說明受力平衡，由受力平衡條件得
   V= （2分）
（2）（5分）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得
       （2分）
 （2分）

規(guī)范做好示意圖1分
（3）（8分）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，過程示意圖如圖所示，規(guī)范做圖（2分）
由牛頓第二定律得   （2分）
幾何關(guān)系得     （2分）
       （2分）
（4）（4分）離子出磁場后做勻速直線運(yùn)動，幾何關(guān)系得位移
  （2分）
 s        （2分）
考點(diǎn)：帶電粒子在電場磁場中的運(yùn)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

(4分)將長為1 m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖所示的形狀，放入B＝0.08 T的勻強(qiáng)磁場中，abc平面與磁場垂直．若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電，則整個導(dǎo)線所受安培力大小為________ N.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，M、N之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時的速度方向與x軸的方向夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）小球從A點(diǎn)拋出時初速度v0的大��；
（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的時間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在勻強(qiáng)電場中建立直角坐標(biāo)系xoy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出,方向與x軸夾角為θ,微粒恰能以速度v做勻速直線
運(yùn)動,重力加速度為g。

（1）求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小及方向；
（2）若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場,使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)o對稱，=L，微粒運(yùn)動軌跡也關(guān)于y軸對稱。 己知所疊加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向 垂直xoy平面向外。求磁場區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運(yùn)動到N的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖（a）所示，平行金屬板和間的距離為，現(xiàn)在、板上加上如圖（b）所示的方波形電壓，=0時板比板的電勢高，電壓的正向值為，反向值也為，現(xiàn)有由質(zhì)量為的帶正電且電荷量為的粒子組成的粒子束，從的中點(diǎn)以平行于金屬板方向的速度不斷射入，所有粒子不會撞到金屬板且在間的飛行時間均為，不計重力影響。試求：

（1）粒子射出電場時的速度大小及方向；
（2）粒子打出電場時位置離點(diǎn)的距離范圍；
（3）若要使打出電場的粒子經(jīng)某一垂直紙面的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后，都能到達(dá)圓形磁場邊界的同一個點(diǎn)，而便于再收集，則磁場區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感強(qiáng)度是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫S2、S3、方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ,射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細(xì)線。若測得細(xì)線到狹縫s3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，OAC的三個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O（0,0）、A（0，L）、C(，0)，在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場。在t=0時刻，同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸。不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。

（1）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點(diǎn)P（P點(diǎn)圖中未標(biāo)出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運(yùn)動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系；
（3）從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，求粒子進(jìn)入磁場時的速度大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示為一速度選擇器，板間存在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場和磁場�，F(xiàn)有速率不同的電子從A點(diǎn)沿直線AB射入板間。平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.06 T，問：

(1)勻強(qiáng)磁場的方向指向紙面里還是向外？
(2)能沿直線通過該速度選擇器的電子的速率？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在x軸的上方（y＞0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個不計重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求：

（1）該粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑；
（2）該粒子在磁場中運(yùn)動的時間；
（3）該粒子射出磁場的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案