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（19分）如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區域I的左邊界在y軸，右邊界與區域II的左邊界重合，且與y軸平行；區域II的左、右邊界平行。在區域I和區域II內分別存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B，區域I內的磁場垂直于Oxy平面向外，區域II內的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區域I和II。已知電子電量為e，質量為m，區域I和區域II沿x軸方向寬度均為。不計電子重力。

（1）求兩金屬板之間電勢差U；
（2）求電子從區域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y；
（3）撤除區域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區域II的右邊界飛出。求電子兩次經過y軸的時間間隔t。
（1）；（2）；（3）。
（1）電子在平行板間做直線運動，電場力與洛倫茲力平衡
  即    2分
所以，   2分
（2）如圖所示，

電子進入區域I做勻速圓周運動，向上偏轉，洛倫茲力提供向心力　　          1分
所以，      2分
設電子在區域I中沿著y軸偏轉距離為 y0，區域I的寬度為b（b=），則     2分
代入數據，解得     1分
電子在兩個磁場中有相同的偏轉量。
電子從區域II射出點的縱坐標    1分
（3）電子剛好不能從區域II的右邊界飛出，說明電子在區域II中做勻速圓周運動的軌跡恰好與區域II的右邊界相切，圓半徑恰好與區域II寬度相同。電子運動軌跡如下圖所示。

設電子進入區域II時的速度為，則　   　，所以    1分
電子通過區域I的過程中，向右做勻加速直線運動， 此過程中
平均速度   1分
電子通過區域I的時間 （b為區域I的寬度）
解得：     2分
電子在區域II中運動了半個圓周，設電子做
圓周運動的周期為T，則
　　　　　      1分
電子在區域II中運動的時間
     1分
電子反向通過區域I的時間仍為。
所以， 電子兩次經過y軸的時間間隔
   2分
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖7所示，有兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B.一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vm，則                                        (　　)

A．如果B增大，vm將變大
B．如果α變大，vm將變大
C．如果R變大，vm將變大
D．如果m變小，vm將變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列對一些現象和物理在技術中應用的解釋正確的是（   ）
A．靜電復印中，有機光導體鼓轉動時，文件發射的光在鼓面上形成的帶電“潛像”將帶有相同電荷的墨粉吸附鼓面上，然后再將粉墨印在紙上。
B．武當山的金殿經常出現的“雷火煉殿”現象，這是因為帶電的積雨云與金殿頂部之間形成巨大電勢差，使空氣電離，產生電弧。
C．手機電池上標示的“700mA·h”是電池的一個重要參數——容量，它表示電池充電后以10mA的電流供電時大約可工作70h。也就是電池放電時能輸出的總電荷量。
D．在玻璃皿的中心放一圓柱形電極，沿內壁放一環形電極，倒入鹽水。通電后放入磁場中，鹽水會旋轉起來。這是電流的磁效應。

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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,待測區域中存在勻強電場和勻強磁場,根據帶電粒子射入時的受力情況可推測其電場和磁場. 圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉電壓大小相等、電場方向相反. 質量為m、電荷量為+q 的粒子經加速電壓U0 加速后,水平射入偏轉電壓為U1 的平移器,最終從A 點水平射入待測區域. 不考慮粒子受到的重力.

(1)求粒子射出平移器時的速度大小v1;
(2)當加速電壓變為4U0 時,欲使粒子仍從A 點射入待測區域,求此時的偏轉電壓U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區域,剛進入時的受力大小均為F. 現取水平向右為x 軸正方向,建立如圖所示的直角坐標系Oxyz. 保持加速電壓為U0 不變,移動裝置使粒子沿不同的坐標軸方向射入待測區域,粒子剛射入時的受力大小如下表所示.

請推測該區域中電場強度和磁感應強度的大小及可能的方向.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，圖的右側MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點，OO′與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側空間內存在著方向水平向里的勻強電場，場強大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點建立如圖的直角坐標系。一細束質量為m、電量為q的帶正電的粒子以相同的初速度v0從O′點沿O′O方向射入電場區域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計。

（1）若再在MN左側空間加一個勻強磁場，使得熒光屏上的亮點恰好位于原點O處，求這個磁場的磁感強度的大小和方向。
（2）如果磁感強度的大小保持不變，但把方向變為與電場方向相同，則熒光屏上的亮點位于圖中A點處，已知A點的縱坐標 , 求它的橫坐標的數值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，在邊界MN左側存在斜方向的勻強電場E1，在MN的右側有豎直向上、場強大小為E2=0.4N/C的勻強電場，還有垂直紙面向內的勻強磁場B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強電場E3（圖甲中未畫出），B和E3隨時間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現有一帶正電微粒質量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側電場中距MN邊界m的A處無初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進入右側場區，設進入右側場時刻t=0， 取g =10m/s2．求：
（1）MN左側勻強電場的電場強度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
（2）帶電微粒在MN右側場區中運動了1.5s時的速度的大小及方向；
（3）帶電微粒在MN右側場區中運動多長時間與墻壁碰撞？（≈0.19）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示,在直角坐標系0≤x≤L區域內有沿y軸正方向的勻強電場,右側有一個以點(3L,0)為圓心、半徑為L的圓形區域,圓形區域與x軸的交點分別為M、N。現有一質量為m、帶電量為e的電子,從y軸上的A點以速度v0沿x軸正方向射入電場,飛出電場后從M點進入圓形區域,速度方向與x軸夾角為30°。此時在圓形區域加如圖（乙）所示周期性變化的磁場,以垂直于紙面向外為磁場正方向）,最后電子運動一段時間后從N點飛出,速度方向與進入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°）。求:

⑴ 電子進入圓形磁場區域時的速度大�。�
⑵ 0≤x≤L區域內勻強電場場強E的大��；
⑶ 寫出圓形磁場區域磁感應強度B0的大小、磁場變化周期T各應滿足的表達式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一質量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到底片D上.

(1)粒子進入磁場時的速率。
(2)求粒子在磁場中運動的軌道半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶電平行金屬板相互正對水平放置，兩板間存在著水平方向的勻強磁場。帶電液滴a沿垂直于電場和磁場的方向進入板間后恰好沿水平方向做直線運動，在它正前方有一個靜止在小絕緣支架上不帶電的液滴b。帶電液滴a與液滴b發生正碰，在極短的時間內復合在一起形成帶電液滴c，若不計支架對液滴c沿水平方向的作用力，則液滴離開支架后  (       )
A．液滴一定帶正電B．一定做直線運動
C．一定做勻速圓周運動D．一定做勻變速曲線運動

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