如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為電荷量為的粒子（不計重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場。

（1）求粒子運(yùn)動的速度大小；
（2）粒子在MN下方的磁場中運(yùn)動，于 MN板O點(diǎn)發(fā)生一次碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，從A點(diǎn)射出磁場，求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？
（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時間為多少？
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動，故
   （3分）       （2分） 
（2）粒子從D到A勻速圓周運(yùn)動
在磁場中洛倫茲力提供向心力，，    （2分） 

設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，
上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，
碰撞一次，則
，   （1分）
，     （1分）
故，              （2分）
（3）粒子在電場中運(yùn)動時間，                    （2分） 
在下方的磁場中運(yùn)動時間              （2分） 
在上方的磁場中運(yùn)動時間                （2分）
總時間。                                  （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖是靜電分選器的原理示意圖，將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送至兩個豎直的帶電平行板上方，顆粒經(jīng)漏斗從電場區(qū)域中央處開始下落．經(jīng)分選后的顆粒分別裝入A．B桶中．混合顆粒離開漏斗進(jìn)入電場時磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負(fù)電，所有顆粒所帶的電量與質(zhì)量之比均為10–5C/kg．若已知兩板間的距離為10cm，顆粒在電場中下落的豎直高度為50cm．設(shè)顆粒進(jìn)入電場時的初速度為零，顆粒間的相互作用力不計．如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場區(qū)域時不接觸到極板而且有最大的偏轉(zhuǎn)量．

(1)兩極板間所加的電壓．
(2)若帶電平行板的下端距A．B桶底的高度為H=1.0m，求顆粒落至桶底時的速度大小
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，另一電荷量為-q，質(zhì)量為m的滑塊（可看作點(diǎn)電荷），從a點(diǎn)以初速度v0沿水平面向Q運(yùn)動，到b點(diǎn)速度為零，已知a、b間距為s，滑塊與水平面間的動摩擦因素為u，重力加速度為g，以下說法正確的是：
A．滑塊在運(yùn)動過程中所受Q的庫侖力有可能大于滑動摩擦力
B．滑塊在運(yùn)動過程中的中間時刻速率大于
C．此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為
D．Q產(chǎn)生的電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動，經(jīng)時間從p點(diǎn)射出。

（1）求電場強(qiáng)度的大小和方向。
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動加速度的大小。
（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運(yùn)動的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，在同一平面內(nèi)邊長均為l的正方形區(qū)域abcd和cdef中．分別存在平行于ab方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子，以速度υ0沿ad方向從a點(diǎn)射入電場，并從dc邊的中點(diǎn)O射出，不計重力．

（1）求電場強(qiáng)度的大��；
（2）若粒子垂直于ef邊界射出磁場，求它在電、磁場中運(yùn)動的總時間；
（3）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在什么范圍內(nèi)時，粒子才能從de邊界射出磁場？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的均強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E；區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平均強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平均強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B．一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的均強(qiáng)磁場中．求：

（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
（2）O、M間的距離；
（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ到第一次離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的陰極射線管，無偏轉(zhuǎn)電場時，電子束加速后打到熒屏中央形成亮斑．如果只逐漸增大M1M2之間的電勢差，則
A．在熒屏上的亮斑向上移動B．在熒屏上的亮斑向下移動
C．偏轉(zhuǎn)電場對電子做的功增大D．偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計重力。

（1）若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能；
（2）若粒子離開電場時動能為Ek’，則電場強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙面的交線，且相鄰等勢面之間的電勢差相等。實(shí)線MN為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，M、N是這條軌跡線上的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是
A．三個等勢面中，a的電勢最高
B．對于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時電勢能較大
C．對于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時動能較大
D．帶電粒子由M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，加速度逐漸增大

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