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（10分）如圖所示，A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板，兩板間的電壓為U1=100V，C、D是水平放置的平行金屬板，板間距離為d=0.2m，板的長度為L=1m，P是C板的中點，A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等，將一個負離子從板的小孔處由靜止釋放，求：

（1）為了使負離子能打在P點，C、D兩板間的電壓應為多少？哪板電勢高？
（2）如果C、D兩板間所加的電壓為2V，則負離子能打在板上嗎？若不能打在板上，它離開電場時發(fā)生的側位移多少？
（1）32V，C板電勢高。（2）負離子能打出去，不能打在板上，側位移。

試題分析：（1）電子在加速電場中，電場力做正功，根據動能定理求解；
（2）由題：電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能打在C板的正中點P，得知：，根據牛頓第二定律求出加速度，再位移公式求出時間．根據負離子的受力方向確定極板電勢的高低；
（3）由題，則由求解．
（1）在AB間加速    ①
進入CD偏轉，設CD電壓為U2則     ②
    ③        
    ④ 
解①②③④得  
代入數據得U2=32V  帶負電的離子向上偏轉，C板電勢高。 (5分)
（2）設打到板上臨界電壓為U3，則  ⑤      ⑥    ⑦
解①⑤⑥⑦得U3=8V  所以能打出去
      （5分）
點評：本題是分析和處理帶電粒子在組合場中運動的問題，關鍵是分析運動情況和選擇解題規(guī)律，分方向研究曲線運動．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d，金屬板長為，兩板間所加電壓為U，D板的右側邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K，NM與水平擋板NP成角，且擋板足夠長，K與N間的距離為.現有一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從A、D的中點O沿平行于金屬板方向以某一速度射入，不計粒子的重力.該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K：

（1）求該粒子從O點射入時的速度大小v0；
（2）若兩檔板所夾的整個區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強磁場，粒子經過磁場偏轉后能垂直打在水平擋板NP上，求該磁場的磁感應強度的大小B0；
（3）若磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶�，且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內，同樣使該粒子經過磁場偏轉后能垂直打在水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求滿足條件的磁感應強度的最小值Bmin.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

地面上空同時存在著勻強的電場與磁場，一質量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內沿水平方向向右做直線運動，如圖所示，關于場的分布情況可能的是(  )
A．該處電場方向和磁場方向重合
B．電場豎直向上，磁場垂直紙面向里
C．電場斜向里側上方，磁場斜向外側上方，均與v垂直
D．電場水平向右，磁場垂直紙面向里

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,一束質量、速度和電荷量不同的正離子垂直地射入勻強磁場和 勻強電場正交的區(qū)域里,結果發(fā)現有些離子保持原來的運動方向,有些未發(fā)生任何偏轉.如果讓這些不偏轉的離子進入另一勻強磁場中,發(fā)現這些離子又分裂成幾束,對這些進入另一磁場的離子,可得出結論（  ）
A．它們的動能一定各不相同B．它們的電荷量一定各不相同
C．它們的質量一定各不相同D．它們的電荷量與質量之比一定各不相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12所示，一個半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán)，豎直放在場強為E的勻強電場中，電場方向豎直向下．在環(huán)壁邊緣處有一質量為m，帶有正電荷q的小球，由靜止開始下滑，求小球經過最低點時對環(huán)底的壓力．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中，套有一個帶電－q、質量m的小環(huán)，整個裝置放在如圖所示的正交電磁場中，電場E＝mg／q．當小環(huán)從大環(huán)頂無初速度下滑時，在滑過什么弧度時所受洛侖茲力最大 (     )
A．π／4B．π／2
C．3π／4D．π

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）如圖所示，在場強E=1×104N/C的水平勻強電場中，有一根長為L=15cm的細線，一端固定在O點，另一端系一個質量m=3g、帶電量q=+2×10－6C的小球，當細線處于水平位置，小球在A點從靜止開始釋放，求：小球到達最低點B時對細線的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感強度B=0.5T，兩板間距離為0.20m，要使輸出電壓為220V，求等離子體垂直射入磁場的速度大小，并說明a、b中的哪點相當于電源的正極？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2010年高考福建理綜卷)如圖8－3－19所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強的偏轉電場．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進入場強大小為E的偏轉電場，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q(q＞0)，速度選擇器內部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應強度大小為B0的勻強磁場，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響．

圖8－3－19
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大小；
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉電場中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質量m之間的關系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)．

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