如圖所示，C、D為平行正對的兩金屬板，在D板右方一邊長為l＝6.0 cm的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，該區(qū)域恰好在一對平行且正對的金屬板M、N之間，M、N兩板均接地，距板的右端L＝12.0 cm處放置一觀察屏．在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，并從C板O處以每秒1 000個的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子，所有電子的初動能均為Ek0＝120 eV，初速度方向均沿OO′直線，通過電場的電子從M、N的正中間垂直射入磁場．已知電子的質(zhì)量為m＝9.0×10－31 kg，磁感應(yīng)強度為B＝6.0×10－4 T．問：
(1) 電子從D板上小孔O′點射出時，速度的最大值是多大？
(2) 電子到達觀察屏(觀察屏足夠大)上的范圍有多大？
(3) 在uCD變化的一個周期內(nèi)，有多少個電子能到達觀察屏？
(1)(2)
(3)1400
(16分)(1)時，粒子獲得最大速度 (1分)

由動能定理  (2分)
得 (1分)
(2) 最大半徑 (1分)

 (2分)
最小半徑應(yīng)滿足 (1分)
∴
 (2分)
∴ (1分)
(3)  (1分)
 (2分)
∴ (1分)
∴ (1分)
本題考查的是帶電粒子在磁場中運動與力學(xué)綜合的問題，利用動能定理得到粒子的最大速度，利用粒子在磁場中運動的相關(guān)公式求出電子的范圍，并求出電子個數(shù)；
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

在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為.在豎直方向存在交替變化的勻強電場如圖（豎直向上為正），電場大小為．一傾角為θ足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間．斜面上有一質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球，從t=0時刻由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)第5秒內(nèi)小球不會離開斜面，重力加速度為g

求：（1）求第1秒末小球的速度大小．
(2)第6秒內(nèi)小球離開斜面的最大距離．
（3）若第19秒內(nèi)小球仍未離開斜面，θ角應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺，其簡化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直，Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B，兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點為坐標原點建立坐標系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場邊界的交點分別為O1、O2和O3。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計。

（1）若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應(yīng)為多大？
（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距，粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域，則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（l0分）磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標中存在有界的勻強聚焦磁場，方向垂直坐標平面向外，磁場邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為，邊界POQ的曲線方程為。且方程對稱y軸，在坐標x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過有界的勻強磁場后都會聚焦在x軸上的F點．已知A點坐標為（－a，0），F(xiàn)點坐標為（a，0）．不計粒子所受重力和相互作用求：

（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度；
（2）粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時，粒子在磁場中運動時間最長，最長對間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一電子以與磁場垂直的速度v從P處沿PQ方向進入長為d、寬為h的勻強磁場區(qū)域，從N點射出，如圖12所示，若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應(yīng)強度為B，則       ( 　　)
A．h＝d
B．電子在磁場中運動的時間為
C．電子在磁場中運動的時間為
D．洛倫茲力對電子不做功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(新題快遞)如圖所示，寬h＝2 cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一群正粒子從O點以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場．若粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑r均為5 cm，不計粒子的重力，則(　　)
A．右邊界：－4 cm<y<4 cm內(nèi)有粒子射出
B．右邊界：y>4 cm和y<－4 cm內(nèi)有粒子射出
C．左邊界：y>8 cm內(nèi)有粒子射出
D．左邊界：0<y<8 cm內(nèi)有粒子射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進入勻強磁場,磁場的磁感強度為B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm.求:(不計重力)

(1)帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場中運動的時間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，相互平行的豎直分界面MN、PQ，相距L，將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強磁場，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度未知，Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強度為B；Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強電場（圖中未畫出）.一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，自MN上的O點以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū)，此時Ⅱ區(qū)的電場方向豎直向下，以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)時，電場突然反向，場強大小不變，這個電子總是經(jīng)過O點且水平進入Ⅱ區(qū).（不計電子重力）

小題1:畫出電子運動的軌跡圖；
小題2:求電子經(jīng)過界面PQ上兩點間的距離；
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場強度大小恒為E，求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中，MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓，電壓變化周期T=0.1s，兩板間電場可看做均勻的，且兩板外無電場. 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B，分界線為CD，AB為熒光屏. 金屬板間距為d，長度為l，磁場B的寬度為d. 已知：，帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg，重力忽略不計. 試求：

（1）帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑；
（2）帶電粒子射出電場時的最大速度；
（3）帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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