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如圖所示，相互平行的豎直分界面MN、PQ，相距L，將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強磁場，Ⅰ區(qū)的磁感應強度未知，Ⅲ區(qū)的磁感應強度為B；Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強電場（圖中未畫出）.一個質量為m、電荷量為e的電子，自MN上的O點以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū)，此時Ⅱ區(qū)的電場方向豎直向下，以后每當電子剛從Ⅲ區(qū)進入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)時，電場突然反向，場強大小不變，這個電子總是經過O點且水平進入Ⅱ區(qū).（不計電子重力）

小題1:畫出電子運動的軌跡圖；
小題2:求電子經過界面PQ上兩點間的距離；
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場強度大小恒為E，求Ⅰ區(qū)的磁感應強度.

小題1:電子運動的軌跡如圖所示

小題2:
小題3:（或）  
（1）電子運動的軌跡如圖所示.
（2）電子在Ⅱ區(qū)Oa段做類平拋運動，

在a點的速度v1與PQ成θ角，v1sinθ=v0       ①
電子在Ⅲ區(qū)ab段做勻速圓周運動
ev1B=   ②
由幾何知識=2R1sinθ ③
解得=   ④
（3）電子在Ⅱ區(qū)Oa段運動的豎直位移
y1=at2=·()2=   ⑤
電子在bc段做類斜上拋運動，加速度與Oa段等值反向，由運動的對稱性得
電子運動的豎直位移y2=y1=   ⑥
電子在c處的速度vc=v0,方向水平向左 ⑦
所以，電子在Ⅰ區(qū)CO段做勻速圓周運動的半徑R′=(y1+y2+)⑧
又ev0B′=⑨
解得B′=（或）   
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，矩形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內分別存在方向垂直于紙面向外和向里的勻強磁場(AA′、BB′、CC′、DD′為磁場邊界，四者相互平行），磁感應強度大小均為B，矩形區(qū)域的長度足夠長，兩磁場寬度及BB′與CC′之間的距離均相同。某種帶正電的粒子從AA′上的O1處以大小不同的速度沿與O1A成α＝30°角進入磁場（如圖所示，不計粒子所受重力），當粒子的速度小于某一值時，粒子在區(qū)域Ⅰ內的運動時間均為t0；當速度為v0時，粒子在區(qū)域Ⅰ內的運動時間為。求：

⑴粒子的比荷；
⑵磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的寬度d；
⑶速度為v0的粒子從O1到DD′所用的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，C、D為平行正對的兩金屬板，在D板右方一邊長為l＝6.0 cm的正方形區(qū)域內存在勻強磁場，該區(qū)域恰好在一對平行且正對的金屬板M、N之間，M、N兩板均接地，距板的右端L＝12.0 cm處放置一觀察屏．在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，并從C板O處以每秒1 000個的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子，所有電子的初動能均為Ek0＝120 eV，初速度方向均沿OO′直線，通過電場的電子從M、N的正中間垂直射入磁場．已知電子的質量為m＝9.0×10－31 kg，磁感應強度為B＝6.0×10－4 T．問：
(1) 電子從D板上小孔O′點射出時，速度的最大值是多大？
(2) 電子到達觀察屏(觀察屏足夠大)上的范圍有多大？
(3) 在uCD變化的一個周期內，有多少個電子能到達觀察屏？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在x>0、y>0的區(qū)間有磁感應強度大小為B、方向垂直于xoy的勻強磁場，現(xiàn)有質量為m、帶電量為q的粒子（不計重力），從x軸上距原點為x0處以平行于y軸的初速度射入磁場，在磁場力作用下沿垂直于y軸方向射出磁場．由以上條件可求出(    )
A．粒子通過y軸的位置
B．粒子射入時的速度
C．粒子在磁場中運動時間
D．粒子的電性

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

三個質子1、2和3分別以大小相等、方向如圖所示的初速度Vl、V2和v3，經過平板MN上的小孔0射入勻強磁場B，磁場方向垂直紙面向里，整個裝置放在真空中，且不計重力，這三個質子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s1、s2和s3，則    (    )
A．s1<s2<s3B．s1>s2>s3
C．S1=s3>s2D．s1=s3<s2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示的坐標系中，第四限象內存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，方向的寬度OA=20cm，方向無限制，磁感應強度B0=1×10-4T。現(xiàn)有一比荷為q/m=2×1011C/kg的正離子以某一速度從O點射入磁場，α=60°，離子通過磁場后剛好從A點射出。

小題1:求離子進入磁場B0的速度的大小；
小題2:離子進入磁場B0后，某時刻再加一個同方向的勻強磁場，使離子做完整的圓周運動，求所加磁場磁感應強度的最小值；
小題3:離子進入磁場B0后，再加一個如圖乙所示的變化磁場（正方向與B0方向相同，不考慮磁場變化所產生的電場），求離子從O點到A點的總時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲中所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個小孔O、O′且正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示．有一束正離子在t＝0時垂直于M板從小孔O射入磁場．已知正離子質量為m、帶電荷量為q，正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應強度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產生的電場的影響，不計離子所受重力．求：

小題1:磁感應強度B0的大小；
小題2:要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時的速度v0的可能值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，一質量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動的速度圖象可能是圖10乙中的（ ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


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