如圖甲所示，兩平行金屬板間存在相互垂直的電場和磁場，兩金屬板間的電壓為U，板間距離為d，兩板間的磁場在3t0內(nèi)的變化規(guī)律如圖乙所示. 左側(cè)的粒子源沿中心線OO’以v0的速度不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力）. 已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子，恰好沿中心線運(yùn)動(dòng)，并在t0時(shí)刻從O’點(diǎn)穿出兩板.

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的方向和大��；
（2）若t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子也能從板間飛出，求飛出時(shí)偏離O’點(diǎn)的距離.
(1) B0= (2) y=

試題分析：（1）帶電粒子受的電場力豎直向下，則洛倫茲力的方向豎直向上，由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。                            （2分）
帶電粒子沿中心線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有qv0B0=q        （1分）
則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0=                        （1分）
（2）從t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子，在t0時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后在電場力的作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)。
粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=t0                                      （1分）
豎直方向有y=at2                                                                         （1分）
由牛頓第二定律得a=                               （1分）
解得y=                                          （1分）
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(jì)算題

質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具.它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生電荷量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生時(shí)的速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過電壓U加速后形成離子流，然后垂直于磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而到達(dá)記錄它的照相底片P上。實(shí)驗(yàn)測得，它在P上的位置到入口處S1的距離為a，離子流的電流為I。

(1)在時(shí)間t內(nèi)到達(dá)照相底片P上的離子的數(shù)目為多少？
(2)這種離子的質(zhì)量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一質(zhì)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，然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，最后打到底片D上.

(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率。
(2)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一回旋加速器，兩個(gè)D形盒的半徑為R，兩D形盒之間的高頻電壓為U，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感強(qiáng)度為B。如果一個(gè)α粒子和一個(gè)質(zhì)子，都從加速器的中心開始被加速，試求它們從D形盒飛出時(shí)的速度之比。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，圓心為原點(diǎn)、半徑為的圓將平面分為兩個(gè)區(qū)域，即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于平面的勻強(qiáng)磁場。平行于x軸的熒光屏垂直于平面，放置在直線的位置。一束質(zhì)量為、電荷量為q、速度為的帶正電粒子從坐標(biāo)為（，0）的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，粒子全部垂直打在熒光屏上坐標(biāo)為（0，-2R）的點(diǎn)。若區(qū)域Ⅱ中加上平行于x軸的勻強(qiáng)電場，從A點(diǎn)沿x軸正方向以速度2射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子垂直打在熒光屏上的N點(diǎn)。不考慮重力作用，求：

（1）在區(qū)域Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
（2）在區(qū)域Ⅱ中電場的場強(qiáng)為多大？MN兩點(diǎn)間距離是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑圓環(huán)可繞豎直軸O1O2旋轉(zhuǎn)，在圓環(huán)上套一個(gè)小球，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，增大圓環(huán)轉(zhuǎn)速，小球在圓環(huán)上的位置升高，但無論圓環(huán)轉(zhuǎn)速多大，小球都不能上升到與圓心O等高的N點(diǎn)．現(xiàn)讓小球帶上正電荷，下列措施可以讓小球上升到N點(diǎn)的是（　�。�
A．在空間加上水平向左的勻強(qiáng)磁場B．在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場
C．在空間加上方向由圓心O向外的磁場D．在圓心O點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，y軸的正方向豎直向上，y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場E1=2N/C，y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向外，B=1T，電場方向豎直向上，E2=2N/C。t=0時(shí)刻，一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)以v=2m/s的初速度沿著與x軸負(fù)方向成450角射入y軸的左側(cè)空間，質(zhì)點(diǎn)的電量為q=106C，質(zhì)量為m=2×10-7kg，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第一次通過y軸的位置；
（2）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入到第二次通過y軸所需時(shí)間；
（3）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第四次通過y軸的位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)，緊挨著的三個(gè)“柳葉”形有界區(qū)域①②③內(nèi)（含邊界上）有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，它們的邊界都是半徑為a的l/4圓，每個(gè)1／4圓的端點(diǎn)處的切線要么與x軸平行、要么與y軸平行．①區(qū)域的下端恰在O點(diǎn)，①②區(qū)域在A點(diǎn)平滑連接、②③區(qū)域在C點(diǎn)平滑連接：大量質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電的粒子依次從坐標(biāo)原點(diǎn)。以相同的速率、各種不同的方向射入第一象限內(nèi)（含沿x’軸、y軸方向），它們只要在磁場中運(yùn)動(dòng)，軌道半徑就都為a，在y≤—a的區(qū)域，存在場強(qiáng)為E的沿一x方向的勻強(qiáng)電場．整個(gè)裝置在真空中．不計(jì)粒子重力、不計(jì)粒子之間的相互作用．求： 
（1）粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的速率v0；
（2）這群粒子中，從P點(diǎn)射出至運(yùn)動(dòng)到x軸上的最長時(shí)間；
（3）這群粒子到達(dá)y軸上的區(qū)域范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
(1)當(dāng)令醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET／CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”，它醫(yī)療診斷中，常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子。碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時(shí)還產(chǎn)牛另一粒子，試寫出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期為,經(jīng)剩余碳11的質(zhì)量占原來的百分之幾？（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）
(2)回旋加速器的原理如圖．和是兩個(gè)1中空半經(jīng)為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為的交流電源上，位于圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略，重力不計(jì))．它們在兩盒之間被電場加速，、置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為P．求輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、的關(guān)系式(忽略質(zhì)子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，其最大速度遠(yuǎn)小于光速)。
（3）推理說明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差是增大、減小還是不變？

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同步練習(xí)冊答案