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圖18-1-9中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B.一帶電粒子從平板上狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域，最后到達平板上的P點.已知B、v以及P到O的距離l，不計重力，求此粒子的電荷e與質量m之比.

圖18-1-9

解析：粒子初速v垂直于磁場，粒子在磁場中受洛倫茲力而做勻速圓周運動，利用洛倫茲力公式和牛頓第二定律進行計算.

粒子初速v垂直于磁場，粒子在磁場中受洛倫茲力而做勻速圓周運動，

設其半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，

有qBv=

因粒子經O點時的速度垂直于OP，故OP是直徑，l=2R

由此得=.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

圖18-1-9中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B.一帶電粒子從平板上狹縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域，最后到達平板上的P點.已知B、v以及P到O的距離l，不計重力，求此粒子的電荷e與質量m之比.

圖18-1-9

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖18甲所示，真空中兩水平放置的平行金屬板C、D，板上分別開有正對的小孔O1和O2，兩板接在交流電源上，兩板間的電壓uCD隨時間t變化的圖線如圖18乙所示。T=0時刻開始，從C板小孔O1處連續(xù)不斷飄入質量m=3.2×10－25kg、電荷量q=1.6×10－19­C的帶正電的粒子（飄入速度很小，可忽略不計）。在D板上方有以MN為水平上邊界的勻強磁場，MN與D板的距離d=10cm，勻強磁場的磁感應強度B=0.10T，方向垂直紙面向里，粒子受到的重力及粒子間的相互作用力均可忽略不計，平行金屬板C、D之間距離足夠小，粒子在兩板間的運動時間可忽略不計。求：（保留兩位有效數字）

   （1）在C、D兩板間電壓U0=9.0V時飄入小孔O1的帶電粒子進入磁場后的運動半徑；
 
   （2）從t=0到t=4.0×10－2s時間內飄入小孔O1的粒子能飛出磁場邊界MN的飄入時間范圍；

   （3）磁場邊界MN上有粒子射出的范圍的長度。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

電視機顯像管實際上是一只陰極射線管，如圖18-1-3所示是一陰極射線管的主要構造示意圖.A、B是偏轉磁場，可使電子在水平方向偏轉，C、D是偏轉電場，可使電子在豎直方向偏轉，當A、B和C、D不接電壓時，電子槍發(fā)出的電子經加速后以v=1.6×106 m/s的速度沿水平直線MN垂直打到豎直的熒光屏P的中心O上.以O為原點、以豎直方向為y軸、水平方向為x軸建立坐標系，當A、B和C、D間分別接上恒定電壓后，電子在磁場中沿-x方向偏轉了0.02 m，打在屏上的(-0.14，-0.15)點，已知磁場沿MN方向的寬度為0.06 m，電場沿MN方向的寬度為0.08 m，電場右邊緣到屏的距離為0.08 m，電子從磁場射出后立即進入電場，且從電場的右邊界射出.(電子的質量m=9.1×10-31 kg，電荷量e=1.6×10-9 C)試求磁場和電場的方向，并說明電子在磁場區(qū)、電場區(qū)、無場區(qū)的運動過程.

圖18-1-3

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科目：高中物理 來源：新課標版高三物理選修3-4電磁波相對論專項訓練 題型：計算題

如圖，一透明球體置于空氣中，球半徑R＝10 cm，折射率n＝.MN是一條通過球心O的直線，單色細光束AB平行于MN射向球體，AB與MN間距為5 cm，CD為出射光線．

 

(1)補全光路并求出光從B點傳到C點的時間；

(2)求CD與MN所成的角α.(需寫出求解過程)

【解析】：(1)連接BC，如圖18

在B點光線的入射角、折射角分別標為i、r

sini＝5/10＝，所以，i＝45°

由折射率定律：在B點有：n＝　sinr＝1/2

故：r＝30°　＝2Rcosr

t＝n/c＝2Rncosr/c

t＝(/3)×10－9 s

(2)由幾何關系可知∠COP＝15°

∠OCP＝135°　α＝30°

 

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