圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U，兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里．圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面朝里．一質(zhì)量為m的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的G點射出．已知弧
FG
所對應的圓心角為θ，不計重力．
求：（1）離子速度v的大��；
（2）離子的電量q等于？
（1）離子在平行金屬板之間做勻速直線運動，
由平衡條件得：qvB0=qE0①
已知電場強度：E0=
U
d
②
由①②式解得：v=
U
dB0
 ③
（2）離子在圓形磁場區(qū)域做勻速圓周運動，軌跡如圖所示：

由牛頓第二定律得：qvB=m
v2
r
④
由幾何關系得：r=Rcot
θ
2
⑤
解得：q=
mU
BB0Rdcot
θ
2
；
答：（1）離子速度v的大小為
U
dB0
；
（2）離子的電量q=
mU
BB0Rdcot
θ
2
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始釋放，經(jīng)M、N板間的電場加速后，從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L，如圖所示．已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計．求：勻強磁場的磁感應強度B．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，真空區(qū)域內(nèi)有一粒子源A，能每隔
T
2
的時間間隔定時地沿AO方向向外發(fā)出一個粒子．虛線右側為一有理想邊界的相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，離虛線距離為L的位置處有一熒光屏，粒子打到熒光屏上將使熒光屏上出現(xiàn)一個亮點．虛線和熒光屏相互平行，而AO與熒光屏相互垂直．如果某時刻粒子運動到虛線位置開始計時（記為t=0），加上如圖乙所示周期性變化的電、磁場，場強大小關系為
E0
=
v0
B（其中
v0
為粒子到達虛線位置時的速度大�。�，發(fā)現(xiàn)t=
3T
2
等時刻到達虛線位置的粒子在t=2T時刻到達熒光屏上的O點；在t=
T
2
時刻到達虛線位置的粒子打到熒光屏上的P點，且OP之間的距離為
L
2
，試根據(jù)以上條件確定，熒光屏上在哪些時刻，在什么位置有粒子到達？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示的坐標平面內(nèi)，在Y＜0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強磁場，在Y＞0的區(qū)域內(nèi)存在著與X軸正方向成45°角的勻強電場，電場強度E=2N/C．一比荷
q
m
=1.0×l08C/kg的帶負電的粒子從坐標原點O沿與X負方向成45°角射入第三象限，速度大小v0=2.0×104m/s，先后在磁場和電場中運動一段時間后粒子能再次通過O點，試求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B
（2）粒子從O點發(fā)射到再次回到O點所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

兩個帶電粒子M和N，經(jīng)小孔S垂直進入同一勻強磁場，運行的平面軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（　　）
A．M帶負電，N帶正電
B．M的速率一定大于N的速率
C．M的質(zhì)量一定大于N的質(zhì)量
D．M的運行時間可能等于N的運行時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B=
3
3
T，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角θ=
π
3
，不計離子重力．求：
（1）離子速度v的大��；
（2）離子的比荷
q
m
；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子（不計重力）從A點以速度υ0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出．∠AOB=120°，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為（　�。�
A．
2πr
3υ0
B．
2
3
πr
3υ0
C．
πr
3υ0
D．
3
πr
3υ0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場．在t=0時刻，一位于ad邊中點o的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長L，粒子重力不計，求：
（1）粒子的比荷q/m；
（2）假設粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比；
（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d，金屬板之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，x軸與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在方向相同的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B1和B2，且B1＜B2，一電子沿著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軸正方向做直線運動，并由區(qū)域Ⅰ進入?yún)^(qū)域Ⅱ，然后經(jīng)過y軸離開區(qū)域Ⅰ，已知區(qū)域Ⅰ沿x軸方向?qū)挾葹?span dealflag="1" mathtag="math" >
3
mv0
2B1e
，區(qū)域Ⅱ的寬度足夠大，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不計電子重力，求：
（1）兩金屬板之間電勢差U；
（2）電子在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ中運動的半徑R1和R2；
（3）電子兩次經(jīng)過y軸的時間間隔t．

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