分如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為d，PQ板帶正電，MN板帶負(fù)電，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．試求：

(1)兩金屬板間所加電壓U的大��；
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
(1)    (2)

試題分析：(1)帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

設(shè)帶電粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：
在水平方向上：
在豎直方向上：偏轉(zhuǎn)位移為
根據(jù)牛頓第二定律得：
又　　
聯(lián)立以上各式解得： .
(2)帶電粒子以速度v飛出電場(chǎng)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 如圖所示，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得： ，解得：粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的豎直分速度為
帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為：
設(shè)速度方向和PQ所在直線(xiàn)的夾角為θ，
由幾何關(guān)系得：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：　
解得：
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：單選題

如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（      ）
A．小球在B時(shí)的速率為
B．小球在B時(shí)的速率小于
C．固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mg/q
D．小球不能到達(dá)C點(diǎn)（C點(diǎn)和A在一條水平線(xiàn)上）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)為E方向沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限內(nèi)有方向沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計(jì)重力)，從P()點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 通過(guò)第二象限后經(jīng)點(diǎn)再進(jìn)入y≤0區(qū)域，并恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)．
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，真空中有以(r,0)為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y＝r的實(shí)線(xiàn)上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力及阻力的作用，求：

（1）質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時(shí)間。
（3）速度方向與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入磁場(chǎng)的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖a所示，與水平方向成37°角的直線(xiàn)MN下方有與MN垂直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)后，電荷以v0=1．5×l04m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻）。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
（2）圖b中時(shí)刻電荷與第一次通過(guò)MN的位置相距多遠(yuǎn)；  （3）如果電荷第一次通過(guò)MN的位置到N點(diǎn)的距離d=68cm，在N點(diǎn)上方且垂直MN放置足夠大的擋板．求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一塊矩形截面金屬導(dǎo)體abcd和電源連接，處于垂直于金屬平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)接通電源、有電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢(shì)差，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱(chēng)為霍爾元件，它是一種重要的磁傳感器，廣泛運(yùn)用于各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中。關(guān)于這一物理現(xiàn)象下列說(shuō)法中正確的是
A．導(dǎo)體受向左的安培力作用
B．導(dǎo)體內(nèi)部定向移動(dòng)的自由電子受向右的洛侖茲力作用
C．在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢(shì)差，且ab電勢(shì)低于cd電勢(shì)
D．在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢(shì)差，且ab電勢(shì)高于cd電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場(chǎng)，以后僅保留磁場(chǎng)。已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力。

（1）求粒子過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)，且速度與第一次過(guò)Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分） 如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2×10－3 T；磁場(chǎng)右邊是寬度L＝0.2 m、場(chǎng)強(qiáng)E＝40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10－19 C，質(zhì)量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出．（不計(jì)重力）求：

（1）大致畫(huà)出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（3）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線(xiàn)的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線(xiàn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線(xiàn)通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是

A．極板M比極板N電勢(shì)高
B．加速電場(chǎng)的電壓U=ER
C．直徑PQ
D．若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷

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同步練習(xí)冊(cè)答案