（18分）在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，半徑r=0．1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，與y軸、x軸分別相切于A、C兩點(diǎn)。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=0．3 V/m，如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度，自A點(diǎn)沿AO1方向射入磁場，從C點(diǎn)射出（不計重力）。

（1）帶粒子的比荷；
（2）若該粒子以相同大小的初速度，自A點(diǎn)沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場，經(jīng)磁場、電場后射向y軸，求經(jīng)過y軸時的位置坐標(biāo)。

(1) q/m =  400 (C/kg)     (2) （0，-1）m  

解析試題分析：

(1)由題意知粒子的半徑r=R=0.1m
由牛頓第二定律得    qvB =mv2/r
∴q/m =  400 (C/kg)
(2)因粒子的半徑?jīng)]有變化，由幾何關(guān)系知它將垂直射入電場中
x軸方向  r +rsin30 =qEt2/2m
∴t =" 0.05" s
y軸方向  Δy =v0t
∴Δy = 1m
則經(jīng)過y軸時的位置坐標(biāo)為（0，-1）m
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)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：計算題

如圖所示，電子自靜止開始經(jīng)從M、N板間的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，兩板間的電壓為U，電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，在距離磁場邊界S處有屏幕N,電子射出磁場后打在屏上。(已知d>L,電子的質(zhì)量為m，電荷量為e)求：

（1）電子進(jìn)入磁場的速度大小。
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
（3）電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示：兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接，上板帶正電，下板帶負(fù)電，油滴從噴霧器噴出后，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入（可認(rèn)為初速度為0）平行金屬板間，落到兩板之間的勻強(qiáng)電場中。在強(qiáng)光照射下，觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動。
從噴霧噴出的小油滴可以視為球形，小油滴在空氣中下落時受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是：f=6πηrv，式中r為油滴半徑，η為粘滯系數(shù)。設(shè)重力加速度為g，不考慮油滴的蒸發(fā)。

（1）實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開，測出小油滴下落一段時間后達(dá)到勻速運(yùn)動時的速度v1，已知油的密度為ρ，空氣的密度為ρ′，粘滯系數(shù)為η，試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴的半徑r；
（2）待小球向下運(yùn)動的速度達(dá)到v1后，將開關(guān)閉合，小油滴受電場力作用，最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動，測得勻速運(yùn)動的速度v2，已知兩金屬板間的距離為d，電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計算小油滴所帶的電荷量q；
（3）大致（不要求精確的標(biāo)度）畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動這段過程中的v—t圖像（設(shè)豎直向下為正方向）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，x軸的上方分布有沿x軸負(fù)方向的場強(qiáng)E=1.2×103N/C的勻強(qiáng)電場，x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．2 T的勻強(qiáng)磁場。在x軸上有一個足夠大的垂直于y軸的平板MN，平板上開有一個小孔P，P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離Sx=3cm，P處連接有一段長度d=lcm內(nèi)徑不計的準(zhǔn)直管，管內(nèi)由于靜電屏蔽沒有電場。y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向平面內(nèi)各個方向發(fā)射a粒子，假設(shè)發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m／s，打到平板和準(zhǔn)直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電，比荷為×l07C／kg重力不計，求

（1）a粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑和粒子從S到達(dá)P孔的時間；
（2）經(jīng)過準(zhǔn)直管進(jìn)入電場中運(yùn)動的a粒子，到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，正方形ABCD處在一個勻強(qiáng)電場中，電場線與正方形所在平面平行．已知A、B、C三點(diǎn)的電勢依次為φA=6.0V，φB=4.0V，φC=-2.0V． 

⑴D點(diǎn)的電勢φD=    V。
⑵在圖中畫出過A點(diǎn)的電場線（要把作圖過程畫在圖上）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過勻強(qiáng)電場加速后，均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝的勻強(qiáng)磁場中。已知勻強(qiáng)電場的寬度為d＝R，勻強(qiáng)磁場由一個長為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計。

（1）若加速電場加速電壓為9U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間；
（2）若加速電場加速電壓為U，求粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，出磁場時速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg，電量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁場區(qū)域的半徑R=3×10-1m，不計重力，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡D1的U－I圖線的一部分，用該電源和小燈泡D1組成閉合電路時，燈泡D1恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是 (　　)

A．此電源的內(nèi)阻為2/3 Ω
B．燈泡D1的額定電壓為3V，功率為6W
C．把燈泡D1換成“3V，20W”的燈泡D2，電源的輸出功率將變小
D．由于小燈泡B的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程，歐姆定律不適用

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場加速后通過直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場。（忽略離子所受重力）
試求：

（1）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；
（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。

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