【題目】如圖所示，OO′為正對(duì)放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子(初速度重力均不計(jì))在電壓為U的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，從小孔O射入兩板間正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)后沿OO′做直線運(yùn)動(dòng)。已知兩板間的電壓為2U，兩板長(zhǎng)度與兩板間的距離均為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。

(1)求板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B和方向；

(2)若保留兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，使兩金屬板均不帶電，求從小孔O射入的電子打到N板上的位置到N板左端的距離x。

【答案】（1） 垂直紙面向外；（2）

【解析】

（1）在電場(chǎng)中加速度，在復(fù)合場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理和力的平衡求解即可；

（2）洛倫茲力提供向心力同時(shí)結(jié)合幾何關(guān)系求解即可；

（1）電子通過加速電場(chǎng)的過程中，由動(dòng)能定理有：

由于電子在兩板間做勻速運(yùn)動(dòng)，則，其中

聯(lián)立解得：

根據(jù)左手定則可判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；

（2）洛倫茲力提供電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，有：

，其中由（1）得到

設(shè)電子打在N板上時(shí)的速度方向與N板的夾角為，由幾何關(guān)系有：

由幾何關(guān)系有：

聯(lián)立解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電源電壓保持不變，用兩個(gè)電阻R1和R2來(lái)作為加熱元件加熱一定量的水，只用R1時(shí)將水煮沸需要5分鐘，只用R2時(shí)將水煮沸需要2分鐘。先后將R1、R2串聯(lián)和將R1、R2并聯(lián)作為加熱元件，不考慮散熱損失，其余條件完全相同，則將等量的水煮涕需要的時(shí)間分別為

A. 等于7分鐘，小于7分鐘 B. 大于7分鐘，等于7分鐘

C. 大于7分鐘，小于7分鐘 D. 無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是

A. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變

B. 在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力

C. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，乘客重力的沖量為零

D. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某一游戲的局部簡(jiǎn)化示意圖。D為彈射裝置，AB是長(zhǎng)為21m的水平軌道，傾斜直軌道BC固定在豎直放置的半徑為R=10m的圓形支架上，B為圓形的最低點(diǎn)，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)。某次游戲中，無(wú)動(dòng)力小車在彈射裝置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上軌道AB，并恰好能沖到軌道BC的最高點(diǎn)。已知小車在軌道AB上受到的摩擦力為其重量的0.2倍，軌道BC光滑，則小車從A到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是（ ）

A. 5s

B. 4.8s

C. 4.4s

D. 3s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形光滑金屬導(dǎo)軌水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌右端連接有一個(gè)阻值為R的定值電阻。有一根長(zhǎng)為L的導(dǎo)體棒ab與固定在O點(diǎn)的絕緣輕彈簧相連后垂直放置在導(dǎo)軌上，彈簧原長(zhǎng)時(shí)導(dǎo)體棒ab在圖中的虛線位置�，F(xiàn)施外力將彈簧壓縮一定的距離后松開，導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)最后停在虛線處。已知彈簧初始被壓縮時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為Ep，在運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒ab的電阻r＝R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則下列說法中正確的是(　 　)

A. 導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中能產(chǎn)生交變電流

B. 定值電阻產(chǎn)生的總熱量為彈性勢(shì)能Ep的一半

C. 導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力做負(fù)功，向左運(yùn)動(dòng)時(shí)做正功

D. 導(dǎo)體棒ab全程克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱的一半

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運(yùn)動(dòng)。已知兩極板間電勢(shì)差為U，板間距為d，電子質(zhì)量為m，電量為e。則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的是（ ）

A．若將板間距為d增大一倍，則電子到達(dá)Q板的速率保持不變

B．若將板間距為d增大一倍，則電子到達(dá)Q板的速率也增大一倍

C．若將兩極板間電勢(shì)差U增一倍，則電子到達(dá)Q板的時(shí)間保持不變

D．若將兩極板間電勢(shì)差U增一倍，則電子到達(dá)Q板的時(shí)間減為一半

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩塊平行金屬板帶等量異號(hào)電荷，要使兩板間的電壓加倍，而板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減半，可采用的辦法有（　�。�

A. 兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

B. 兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

C. 兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

D. 兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作：當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為、長(zhǎng)為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（ ）

A. 前表面的電勢(shì)比后表面的低

B. 前、后表面間的電壓與無(wú)關(guān)

C. 前、后表面間的電壓與成正比

D. 自由電子受到的洛倫茲力大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（19分）如圖所示，在y＞0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y＜0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，電子第一次經(jīng)過x軸上C點(diǎn)；第二次恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O；第三次經(jīng)過x軸上D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計(jì)電子的重力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t。

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