如圖所示，在y軸右上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外．在x軸的下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向平行x軸向左．有一鉛板放置在y軸處且與紙面垂直．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速，然后以垂直與鉛板的方向從A處穿過鉛板，而后從x軸的D處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)重疊的區(qū)域，最后到達(dá)y軸上的C點(diǎn)．已知OD長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)重力．求：
（1）粒子經(jīng)過鉛板時(shí)損失的動(dòng)能；
（2）粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大�。�
（1）根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：qvB=
mv2
r

由動(dòng)能定理可知此帶電粒子穿過鉛板前的動(dòng)能為：Ek0=qU
又由幾何知識(shí)可得：
L
r
=sin60°
即：r=
2L
3

所以：v=
qBr
m
=
2qBL
3
m
，
帶電粒子穿過鉛板后的動(dòng)能：Ek=
1
2
mv2=
2q2B2L2
3m
，
因此粒子穿過鉛板后動(dòng)能的損失為：△Ek=Ek0-Ek=qU-
2q2B2L2
3m

（2）從D到C只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功：
qEl=
1
2
m
v2c
-
1
2
mv2
解得：vc=
4q2B2L2
3m
+
2qEL
m

答：（1）粒子經(jīng)過鉛板時(shí)損失的動(dòng)能為△Ek=qU-
2q2B2L2
3m
；
（2）粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為 vc=
2EqL
m
+
4B2L2q2
3m2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)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(chǎng)．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(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)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(chǎng)，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(chǎng)，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(shì)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(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，x方向足夠長(zhǎng)的兩個(gè)條形區(qū)域，其y方向的寬度分別為l1=0.1m和l2=0.2m，兩區(qū)域分別分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方與xy平面垂直向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.1T，B1隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．現(xiàn)有大量粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以恒定速度v=2×106m/s不斷沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，已知帶電粒子的電量q=-2×10-8C，質(zhì)量m=4×10-16kg，不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的電場(chǎng)及帶電粒子的重力．求：
（1）在圖乙中0～1s內(nèi)，哪段時(shí)間從O發(fā)射的粒子能進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的磁場(chǎng)？
（2）帶電粒子打在磁場(chǎng)上邊界MN上的x坐標(biāo)范圍是多少？
（3）在MN以下整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，單個(gè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間分別是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一電子以與磁場(chǎng)方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N處離開磁場(chǎng)，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（　�。�
A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
d
v
B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
h
v
C．洛倫茲力對(duì)電子做的功為Bevh
D．電子在N處的速度大小也是v

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖，兩水平放置的平行金屬板M、N放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線ab帖著M、N邊緣以速度V向右勻速滑動(dòng)，當(dāng)一帶電粒子以水平速度V0射入兩板間后，能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，該帶電粒子可能（　�。�
A．帶正電、速度方向向左B．帶負(fù)電速度方向向左
C．帶正電速度方向向右D．帶負(fù)電速度方向向右

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科目：高中物理 來(lái)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(chǎng)，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(chǎng)，場(chǎng)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(chǎng)，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(chǎng)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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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在邊長(zhǎng)為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩個(gè)相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在M點(diǎn)射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點(diǎn)射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點(diǎn)為正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，則下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間可能相同
B．從M點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)
C．從N點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)
D．從N點(diǎn)射入的帶電粒子不可能比M點(diǎn)射入的帶電粒子先飛出磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場(chǎng)方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向
（2）若某時(shí)刻微粒在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離．
（3）當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的
1
2
（不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)原磁場(chǎng)的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛妫髱щ娢⒘Ｂ渲恋孛鏁r(shí)的速度大�。�

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