如圖，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場大小為E，方向豎直向上;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（  ）
A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動，運(yùn)動時間為
B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑r=d
C．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間為
D．粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為
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試題分析：粒子在ab區(qū)域中豎直方向受到重力作用，水平方向受到電場力作用，由于都是恒力，故粒子做勻變速運(yùn)動，由對稱性可知 Eq=mg，在豎直方向v0=gt，則，或者，選項(xiàng)A正確；粒子在剛進(jìn)入bc區(qū)域中，受到向下的重力、向上的電場力和向上洛倫茲力作用，由于，則Bqv0=Eq=mg，由于重力和電場力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動，半徑為，故選項(xiàng)BC錯誤；由幾何關(guān)系可知，粒子在bc區(qū)域運(yùn)動的圓心角為300，故所用的時間，所以粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為t=t1+t2=，選項(xiàng)D正確。
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：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒。兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速。兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。在保持勻強(qiáng)磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（  ）
A．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2
B．質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：l
C．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為2：l
D．加速質(zhì)子、氦核時交流電的周期之比為l：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖15-5-20所示，有a、b、c、d四個離子，它們帶同種電荷且電荷量相等，它們的速率關(guān)系為va＜vb=vc＜vd，質(zhì)量關(guān)系為ma=mb＜mc=md.進(jìn)入速度選擇器后，有兩種離子從速度選擇器中射出，由此可以判定(    )

圖15-5-20
A．射向P1的是a粒子B．射向P2的是b粒子
C．射向A1的是c粒子D．射向A2的是d粒子

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xoy中，在第二象限內(nèi)有豎直放置的兩平行金屬板，其中右板開有小孔；在第一象限內(nèi)存在內(nèi)、外半徑分別為、R的半圓形區(qū)域，其圓心與小孔的連線與x軸平行，該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里：在y<0區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，方向與x軸負(fù)方向的夾角為60°。一個質(zhì)量為m，帶電量為－q的粒子（不計重力），從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后，進(jìn)入第一象限的勻強(qiáng)磁場。求:

（1）若兩金屬板間的電壓為U，粒子離開金屬板進(jìn)入磁場時的速度是多少?
（2）若粒子在磁場中運(yùn)動時，剛好不能進(jìn)入的中心區(qū)域，此情形下粒子在磁場中運(yùn)動的速度大小。
（3）在（2）情形下，粒子運(yùn)動到y(tǒng)<0的區(qū)域，它第一次在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，d處固定有負(fù)點(diǎn)電荷Q，一個帶電質(zhì)點(diǎn)只在電場力作用下運(yùn)動，射入此區(qū)域時的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個頂點(diǎn)，則有（　　）
A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處電勢高低關(guān)系是φa＝φc>φb
B．質(zhì)點(diǎn)由a到c，電勢能先增加后減小，在b點(diǎn)動能最小
C．質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三點(diǎn)處的加速度大小之比為2∶1∶2
D．若將d處的點(diǎn)電荷改為＋Q，該帶電質(zhì)點(diǎn)的軌跡仍可能為曲線abc

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18 分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿＋y 方向的勻強(qiáng)電場， 在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（電場、磁場均未畫出）；一個比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點(diǎn)沿＋x 方向運(yùn)動，恰經(jīng)原點(diǎn)O進(jìn)入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強(qiáng)磁場后，最終從 x軸上的點(diǎn) Q（9 d,0 ）沿－y 方向進(jìn)入第Ⅳ象限；已知該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為  ，不計粒子重力。 

（1）求第Ⅲ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大��；
（2） 求粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑R及時間t B；
（3） 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，垂直紙面的兩平行金屬板M、N之間加有電壓，M板上O1處有一粒子源，可不斷產(chǎn)生初速度為零的帶正電粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，N板右側(cè)是一半徑為R的接地金屬圓筒，圓筒垂直于紙面且可繞中心軸逆時針轉(zhuǎn)動。O2為N板上正對O1的小孔，O3、O4為圓筒某一直徑兩端的小孔，開始時O1、O2、O3、O4在同一水平線上。在圓簡上方垂直紙面放置一熒光屏，熒光屏與直線O1O2平行，圓筒轉(zhuǎn)軸到熒光屏的距離OP=3R。不計粒子重力及粒子間相互作用。

（1）若圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場，粒子通過圓筒的時間為t，求金屬板MN上所加電壓U
（2）若圓筒內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞中心軸以某一角速度逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)MN間的電壓使粒子持續(xù)不斷地以不同速度從小孔O2射出電場，經(jīng)足夠長的時間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過圓筒打到熒光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在熒光屏PQ范圍內(nèi)的任意位置均會出現(xiàn)亮斑，。求粒子到達(dá)熒光屏?xí)r的速度大小的范圍
（3）在第（2）問情境中，若要使進(jìn)入圓筒的粒子均能從圓筒射出來，求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，在一二象限內(nèi)范圍內(nèi)有豎直向下的運(yùn)強(qiáng)電場E，電場的上邊界方程為。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)在第二象限中電場的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在處有一熒光屏，當(dāng)正離子達(dá)到熒光屏?xí)r會發(fā)光，不計重力和離子間相互作用力。

（1）求在處釋放的離子進(jìn)入磁場時速度。
（2）若僅讓橫坐標(biāo)的離子釋放，它最后能經(jīng)過點(diǎn)，求從釋放到經(jīng)過點(diǎn)所需時間t.
（3）若同時將離子由靜止釋放，釋放后一段時間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點(diǎn)持續(xù)發(fā)出熒光。求該點(diǎn)坐標(biāo)和磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，AB間存在與豎直方向成45°角斜向上的勻強(qiáng)電場E1，BC間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場E2，AB間距為0.2 m，BC間距為 0.1 m，C為熒光屏，質(zhì)量m=1.0×10－３kg，電荷量q=+1.010－２C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過b點(diǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)。若在BC間再加方向垂直紙面向外大小為B =" 1.0" T的勻強(qiáng)磁場，粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O′點(diǎn)（未畫出）.取g =" 10" m/s2.求：

⑴ E1的大小；
⑵ 加上磁場后，粒子由b點(diǎn)到O′點(diǎn)電勢能的變化量. （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案