如圖所示，粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子(重力不計)．粒子從O1孔漂進(初速不計)一個水平方向的加速電場，再經(jīng)小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2(圖中未畫出)．有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電，寬度很窄，厚度不計)放置在PQ、MN之間(截面圖如圖)，A．c兩點恰在分別位于PQ、MN上，ab＝bc＝L，α＝45°．現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進入PQ、MN之間的區(qū)域．

(1)求加速電壓U1；

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律．粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的時間和路程分別是多少？

答案：
解析：

　　解：(1)粒子源發(fā)出的粒子，進入加速電場被加速，速度為v0，根據(jù)動能定理得：①(2分)要使粒子能沿圖中虛線O2O3進入PQ、MN之間的區(qū)域，則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場力大小相等，

　　得到�、�(3分)

　　將②式代入①式，得(3分)

　　(2)粒子從O3以速度v0進入PQ、MN之間的區(qū)域，先做勻速直線運動，打到ab板上，以大小為v0的速度垂直于磁場方向運動．粒子將以半徑R在垂直于磁場的平面內(nèi)作勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動一周后打到ab板的下部．由于不計板的厚度，所以質(zhì)子從第一次打到ab板到第二次打到ab板后運動的時間為粒子在磁場運動一周的時間，即一個周期T．

　　由和運動學(xué)公式，得(4分)

　　粒子在磁場中共4次碰板，做圓周運動所需的時間為(2分)

　　粒子進入磁場中，在v0方向的總位移s＝2 Lsin45°，時間為(3分)

　　則t＝t1+t2＝(2分)

　　總路程S＝v0 t＝()＝(3分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?越秀區(qū)三模）如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）．粒子從O1孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）。粒子從O1孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45?。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域。

（1）求加速電壓U1；

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？

（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

26、（20分）如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）。粒子從O1孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45º。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域。

（1）求加速電壓U1；

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？

（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s。

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科目：高中物理 來源：2008年高考物理考前沖刺練習(xí)（7）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）．粒子從O1孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s．

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科目：高中物理 來源：2011年河北省衡水市冀州中學(xué)高考物理模擬試卷（4月份）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）．粒子從O1孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U1；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s．

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