如圖所示,PQ、MN兩極板間存在勻強(qiáng)電場,兩極板間電勢差為U、間距為d,MN極板右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有一初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子從PQ極板出發(fā),經(jīng)電場加速后,從MN上的小孔A垂直進(jìn)入磁場區(qū)域,并從C點(diǎn)垂直于虛線邊界射出.求:
(1)離子從小孔A射出時速度v0;
(2)離子帶正電還是負(fù)電?C點(diǎn)離MN板的距離?
(1) (2)

試題分析:(1)由動能定理得:qU=
解得離子從小孔A射出時速度v0=

(2)由左手定則可知離子帶負(fù)電.離子進(jìn)入磁場后,洛侖茲力提供向心力,由牛頓第二定律:qv0B=
解得:r==
所以C點(diǎn)離MN板的距離為
點(diǎn)評:本題難度較小,在電場中的加速由公式W=qU求解粒子速度,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做的是勻速圓周運(yùn)動,先找圓心后求半徑
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

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場I和II,已知A、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(L,0)和(-2L,0),兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力),現(xiàn)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一電子,已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,試求:
 
(1)電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo);
(2)電子從電場II出來后經(jīng)過多少時間到達(dá)x軸;
(3)電子到達(dá)x軸時的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,水平放置的平行板間的勻強(qiáng)電場正中有一帶電微粒正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果把兩平行帶電板改為豎直放置,帶電微粒的運(yùn)動狀態(tài)將是 (    )           
A.保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.從P點(diǎn)開始作自由落體運(yùn)動
C.從P點(diǎn)開始做類平拋運(yùn)動
D.從P點(diǎn)開始做初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,abcd是一個正方形盒子.cd邊的中點(diǎn)有一個小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強(qiáng)電場,一個質(zhì)量為m帶電粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出。求:

⑴該帶電粒子從e孔射出時的速度大小。
⑵該過程中電場力對該帶電粒子做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子。設(shè)該粒子的質(zhì)量為、電荷量為q,它進(jìn)入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極間電場時,其速度為,經(jīng)電場加速后,沿方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場,垂直平板電極,當(dāng)粒子從點(diǎn)離開磁場時,其速度方向與方位的夾角,如圖所示,整個裝置處于真空中。

(1)寫出釷核衰變方程;
(2)求粒子在磁場中沿圓弧運(yùn)動的軌道半徑R;
(3)求粒子在磁場中運(yùn)動所用時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的比荷q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端,此時,測得離子從A出發(fā)后返回B端飛行的總時間為t2(不計離子重力)。
(1)忽略離子源中離子的初速度用t1計算荷質(zhì)比。
(2)離子源中相同比荷的離子由靜止開始可經(jīng)不同的加速電壓加速,設(shè)兩個比荷都為q/m的離子分別經(jīng)加速電壓U1、U2加速后進(jìn)入真空管,在改進(jìn)后的方法中,它們從A出發(fā)后返回B端飛行的總時間通常不同,存在時間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0。求此時E的大小。

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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,電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,兩板間的電壓為U,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,在距離磁場邊界S處有屏幕N, 電子射出磁場后打在屏上。(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:
(1)電子進(jìn)入磁場的速度大小
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(3)電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,M、N為兩個固定的等量同種正電荷,在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放一個靜止的負(fù)電荷(重力不計),下列說法中正確的是
A.從P到O,一定加速度越來越小,速度越來越大
B.從P到O,可能加速度先變大,再變小,速度越來越大
C.越過O點(diǎn)后,加速度一直變大,速度一直變小
D.越過O點(diǎn)后,加速度一直變小,速度一直變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)如圖10所示,真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強(qiáng)電場,在電場中,一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為v0,在重力與電場力的共同作用下恰能沿與場強(qiáng)的反方向成θ角做勻減速直線運(yùn)動.求:

(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的大小;
(2)小球運(yùn)動的最高點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)之間的電勢差.

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