如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強電場，電場強度為E，磁場和電場寬度均為l且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板�，F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖。質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場較強時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強弱，直至亮斑相繼剛好消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計質(zhì)子重力和相互作用力，求：

（1）此時I區(qū)的磁感應(yīng)強度；
（2）N板兩個亮斑之間的距離。
（1）3mv／2el（2）v 
（1）低速質(zhì)子運動軌跡與界面相切，得半徑r＝2l／3      3分
由evB＝mv2／r                                 3分
得B＝3mv／2el                                  2分
（2）高速質(zhì)子運動半徑r′＝2l，運動至區(qū)域界面，速度方向與界面垂直
低速質(zhì)子在電場中，沿電場方向做初速度為零的勻加速運動，位移l＝     3分
垂直電場方向上做勻速直線運動，位移y＝vt                                  3分
所以N板兩個亮斑之間的距離Y＝rcos30°＋y                                3分
解得Y＝v                                                      2分
本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動，在磁場中由洛倫茲力提供向心力，畫出運動軌跡，先找圓心，由幾何關(guān)系求得半徑，再由半徑公式r=mv/qB求得磁感強度，進入電場后，把粒子的速度分解，在沿著電場方向粒子做初速度為零的勻加速運動，垂直電場方向速度為零，由類平拋運動求解
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：計算題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強磁場：垂直紙面向外的勻強磁場I以及勻強磁場Ⅱ，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點，MP區(qū)域是真空的，OM=MP=L。在第二象限存在沿x軸正向的勻強電場．一質(zhì)量為m帶電量為+q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)為(-L，O)的點以速度v0沿+y方向射出，從y軸上坐標(biāo)(O，2L) 的C處射入?yún)^(qū)域I，并且沿x的正方向射出區(qū)域I，帶電粒子經(jīng)過勻強磁場Ⅱ后第二次經(jīng)過y，軸時就回到C點（粒子的重力忽略不計）．求：
(1)第二象限勻強電場場強E的大�。�
(2)區(qū)域I內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大��；
(3)問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場的寬度至少為多少？
(4)粒子兩次經(jīng)過C的時間間隔為多少？
(5)請你通過對粒子運動軌跡描述定性判斷：帶電粒子能否通過坐標(biāo)為(L,10L)的點．

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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y＞0的空間中存在勻強電場，場強沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點P1時速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的 P2點進入磁場，并經(jīng)過y軸上y＝處的P3點。不計重力。

求：（l）電場強度的大小
（2）粒子到達P2時的速度
（3）磁感應(yīng)強度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖，在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿ab，其下端(b端)距地面高度h＝0.8 m．一質(zhì)量為1kg的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離桿后正好通過b端的正下方c點處．(取b為零勢能點，g取10 m/s2)，求：

（1）小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向．
（2）小環(huán)在直桿上運動時的動能．
（3）小環(huán)從b到c運動過程中的機械能最小值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中。設(shè)小球電荷量不變，在小球由靜止下滑的過程中       (　 　)  
                                                 
A．小球加速度一直增大
B．小球速度一直增大，直到最后勻速
C．桿對小球的彈力一直減小
D．小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變

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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,金屬桿,在豎直平面內(nèi)貼著光滑平行金屬導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌的間距,導(dǎo)軌上端接有的電阻,導(dǎo)軌與金屬桿的電阻不計,整個裝置處于的水平勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.當(dāng)金屬桿下滑時,每秒鐘有的重力勢能減少,求桿下滑的速度的大小(不計空氣阻力).

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在該區(qū)域內(nèi)有場強E="12" N/C?方向沿x軸正方向的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強磁場.一個質(zhì)量m=4×10-5 kg,電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒,在xOy平面內(nèi)做勻速直線運動,運動到原點O時,撤去磁場,經(jīng)一段時間后,帶電微粒運動到了x軸上的P點.取g="10" m/s2,求:

(1)P點到原點O的距離;
(2)帶電微粒由原點O運動到P點的時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖8－3－15所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)忽略重力，電子可能沿水平方向向右做直線運動的是(　　)

圖8－3－15

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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的正方形金屬框，質(zhì)量為m，電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外．磁場隨時間變化規(guī)律為B＝kt(k>0)，已知細線所能承受的最大拉力為2mg，求：

（1）回路中的感應(yīng)電流大小及方向
（2）從t＝0開始，經(jīng)多長時間細線會被拉斷

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