坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一放射源，它向xOy平面內(nèi)的x軸下方各個(gè)方向發(fā)射速度大小都是v0的粒子，粒子的質(zhì)量為m、電量為q；在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y≥d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，ab為一塊很大的平面感光板，在磁場(chǎng)內(nèi)平行于x軸放置，如圖所示。測(cè)得進(jìn)入磁場(chǎng)的a粒子的速率均為2v0，觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無(wú)粒子打到ab板上。（粒子的重力忽略不計(jì)）
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
(2)求感光板到x軸的距離；
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí)所有粒子均能打到板上？并求出此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。
（1）  (2)  (3)
（1）根據(jù)動(dòng)能定理：   ------ (2分)
由于 可得： 場(chǎng)強(qiáng)大小為      ------ (1分)
（2）對(duì)于沿x軸負(fù)方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸負(fù)方向夾角  ------ (1分)
其在電場(chǎng)中沿x方向的位移        ------ (2分)                                                 
易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡必與ab板相切      ------ (2分)
根據(jù)洛倫茲力提供向心力------(1分)
可得其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ------ (2分)
  ------ (1分)

（3）易知沿x軸正方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切�？芍藭r(shí)   ------ (1分)
     ------ (1分)

磁感應(yīng)強(qiáng)度為原來(lái)的，即當(dāng)恰好所有粒子均能打到板上      ------ (1分)
ab板上被打中區(qū)域的長(zhǎng)度         ------ (3分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（2010·上海物理）（14分）如圖，寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個(gè)與水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架的電阻非均勻分布，將質(zhì)量m=0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并且框架接觸良好，以P為坐標(biāo)原點(diǎn)，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)，金屬棒從處以的初速度，沿x軸負(fù)方向做的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用。求：

（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
（3）為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4s過(guò)程中通過(guò)ab的電量q，某同學(xué)解法為：先算出金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離s，以及0.4s時(shí)回路內(nèi)的電阻R，然后代入
q=

求解指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關(guān)于y軸對(duì)稱，， OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)OA上的M點(diǎn)，且此時(shí)速度與OA垂直。已知M到原點(diǎn)Ｏ的距離OM = a，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
（2）為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過(guò)OB上的N點(diǎn)，M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過(guò)區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（3）當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度�。�2）問(wèn)中的最小值時(shí)，且該磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響，粒子經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度并不嚴(yán)格與OA垂直，成散射狀，散射角為，但速度大小均相同，如圖所示，求所有粒子經(jīng)過(guò)OB時(shí)的區(qū)域長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)．MO間接有阻值為R = 3Ω的電阻．導(dǎo)軌相距d = 1m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B = 0.5T．質(zhì)量為m = 0.1kg，電阻為r = 1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好，現(xiàn)用平行于MN的恒力F = 1N向右拉動(dòng)CD，CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求

（1）CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？
（2）當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？
（3）當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

電磁波有：
A．可見(jiàn)光；B．紅外線；C．紫外線；D．無(wú)線電；（E）γ射線；（F）倫琴射線。
（1）按頻率由大到小的順序排列是：①          ；②            ；③           ；④           ；⑤           ；⑥             。
（2）可對(duì)物體進(jìn)行加熱的是           ，激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光的是            ，可用來(lái)檢查人體病變或骨折的是           ，能使種子發(fā)生變異培育新品種的是           。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．有一個(gè)帶電粒子以垂直于x軸的初速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并且恰好與y軸的正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng)，又恰好垂直進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)．已知OP之間的距離為d，則帶電粒子從P點(diǎn)開(kāi)始在到第二次在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間說(shuō)法正確的有
A．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
B．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D．運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示在平面直角坐標(biāo)系xOy中，，第Ⅰ、II象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，第III、Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上距原點(diǎn)O為d的P點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入第Ⅰ象限的電場(chǎng)，經(jīng)x軸射入磁場(chǎng)，已知，．不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑，畫(huà)出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡。
（2）從粒子射入電場(chǎng)開(kāi)始，求粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)間的可能值。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直放置足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌間距d=lm、其電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直紙面向里，勻質(zhì)導(dǎo)體棒AB長(zhǎng)L=2m、電阻r=1Ω、質(zhì)量為m=0.lKg；電阻R1=R2=1Ω，現(xiàn)讓棒AB由靜止釋放（與導(dǎo)軌接觸良好）．下降到虛線位置時(shí)達(dá)到最大速度，下列說(shuō)法正確的是（g= 10m/s2）
A．棒AB的最大速度為1m/s
B．通過(guò)R1的最大電流為lA
C．閉合回路的路端電壓是0.5v
D．棒AB最大電功率為1W

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d。兩板間所加電壓變化情況如圖2如示（U0已知）。兩板間所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖3所示（設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里為正，B0已知）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，在t=0時(shí)刻沿平行金屬板中軸線MN以某一初速度水平射入兩板間，不計(jì)粒子重力。求：


小題1:若在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)（即0—t1時(shí)間內(nèi)），粒子能沿直線MN運(yùn)動(dòng)，求粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小。
小題2:若粒子能第二次通過(guò)中軸線中點(diǎn)P，且速度方向是豎直向下的，求電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的時(shí)間t1（粒子在此前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與極板相碰）。
小題3:求在（2）中只有磁場(chǎng)存在的時(shí)間t2-t1的可能值。

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