（10分）如圖所示，A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板，兩板間的電壓為U1=100V，C、D是水平放置的平行金屬板，板間距離為d=0.2m，板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m，P是C板的中點(diǎn)，A、B兩板小孔連線的延長(zhǎng)線與C、D兩板的距離相等，將一個(gè)負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放，求：

（1）為了使負(fù)離子能打在P點(diǎn)，C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少？哪板電勢(shì)高？
（2）如果C、D兩板間所加的電壓為2V，則負(fù)離子能打在板上嗎？若不能打在板上，它離開電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)位移多少？
（1）32V，C板電勢(shì)高。（2）負(fù)離子能打出去，不能打在板上，側(cè)位移。

試題分析：（1）電子在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理求解；
（2）由題：電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能打在C板的正中點(diǎn)P，得知：，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再位移公式求出時(shí)間．根據(jù)負(fù)離子的受力方向確定極板電勢(shì)的高低；
（3）由題，則由求解．
（1）在AB間加速    ①
進(jìn)入CD偏轉(zhuǎn)，設(shè)CD電壓為U2則     ②
    ③        
    ④ 
解①②③④得  
代入數(shù)據(jù)得U2=32V  帶負(fù)電的離子向上偏轉(zhuǎn)，C板電勢(shì)高。 (5分)
（2）設(shè)打到板上臨界電壓為U3，則  ⑤      ⑥    ⑦
解①⑤⑥⑦得U3=8V  所以能打出去
      （5分）
點(diǎn)評(píng)：本題是分析和處理帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，關(guān)鍵是分析運(yùn)動(dòng)情況和選擇解題規(guī)律，分方向研究曲線運(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

（15分）如圖所示，水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d，金屬板長(zhǎng)為，兩板間所加電壓為U，D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成角，且擋板足夠長(zhǎng)，K與N間的距離為.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從A、D的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向以某一速度射入，不計(jì)粒子的重力.該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K：

（1）求該粒子從O點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v0；
（2）若兩檔板所夾的整個(gè)區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0；
（3）若磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶�，且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi)，同樣使該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

地面上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，關(guān)于場(chǎng)的分布情況可能的是(  )
A．該處電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向重合
B．電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里
C．電場(chǎng)斜向里側(cè)上方，磁場(chǎng)斜向外側(cè)上方，均與v垂直
D．電場(chǎng)水平向右，磁場(chǎng)垂直紙面向里

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,一束質(zhì)量、速度和電荷量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和 勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向,有些未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn).如果讓這些不偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束,對(duì)這些進(jìn)入另一磁場(chǎng)的離子,可得出結(jié)論（  ）
A．它們的動(dòng)能一定各不相同B．它們的電荷量一定各不相同
C．它們的質(zhì)量一定各不相同D．它們的電荷量與質(zhì)量之比一定各不相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖12所示，一個(gè)半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán)，豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向豎直向下．在環(huán)壁邊緣處有一質(zhì)量為m，帶有正電荷q的小球，由靜止開始下滑，求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)底的壓力．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中，套有一個(gè)帶電－q、質(zhì)量m的小環(huán)，整個(gè)裝置放在如圖所示的正交電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)E＝mg／q．當(dāng)小環(huán)從大環(huán)頂無初速度下滑時(shí)，在滑過什么弧度時(shí)所受洛侖茲力最大 (     )
A．π／4B．π／2
C．3π／4D．π

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)E=1×104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=15cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m=3g、帶電量q=+2×10－6C的小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置，小球在A點(diǎn)從靜止開始釋放，求：小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為0.20m，要使輸出電壓為220V，求等離子體垂直射入磁場(chǎng)的速度大小，并說明a、b中的哪點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(2010年高考福建理綜卷)如圖8－3－19所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q(q＞0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響．

圖8－3－19
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大�。�
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)．

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