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          如圖所示，一對(duì)豎直放置的平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，接在直流電源上，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E．在兩板間還有與電場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙平面向里．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q（q＞0）的油滴，從距離平板上端為h高處由靜止開(kāi)始自由下落．并經(jīng)兩板上端的中央點(diǎn)P進(jìn)入兩板之間有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的空間．設(shè)油滴在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力恰好平衡，且油滴經(jīng)P點(diǎn)后不斷向右極板偏轉(zhuǎn)，最后經(jīng)右極板下端邊緣的D點(diǎn)離開(kāi)兩板之問(wèn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域．試求：
          （1）h的大��；
          （2）油滴在D點(diǎn)的速度大�。�
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）在P點(diǎn)由題意可知：
          qE=qvB
          自由下落過(guò)程有：
          V2=2gh
          由以上兩式解得：h=
          E2
          2gB2

          （2）整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理有：
          mg（h+L）-qE×
          d
          2
          =
          1
          2
          mvD2
          得：vD=
          E2
          B2
          +2gL-
          qdE
          m

          答：（1）h的大小h=
          E2
          2gB2
          ；
          （2）油滴在D點(diǎn)的速度大小vD=
          E2
          B2
          +2gL-
          qdE
          m
          ．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖甲所示，真空區(qū)域內(nèi)有一粒子源A，能每隔
          T
          2
          的時(shí)間間隔定時(shí)地沿AO方向向外發(fā)出一個(gè)粒子．虛線右側(cè)為一有理想邊界的相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，離虛線距離為L(zhǎng)的位置處有一熒光屏，粒子打到熒光屏上將使熒光屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)．虛線和熒光屏相互平行，而AO與熒光屏相互垂直．如果某時(shí)刻粒子運(yùn)動(dòng)到虛線位置開(kāi)始計(jì)時(shí)（記為t=0），加上如圖乙所示周期性變化的電、磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為
          E0
          =
          v0
          B          （其中
          v0
          為粒子到達(dá)虛線位置時(shí)的速度大�。�，發(fā)現(xiàn)t=
          3T
          2
          等時(shí)刻到達(dá)虛線位置的粒子在t=2T時(shí)刻到達(dá)熒光屏上的O點(diǎn)；在t=
          T
          2
          時(shí)刻到達(dá)虛線位置的粒子打到熒光屏上的P點(diǎn)，且OP之間的距離為
          L
          2
          ，試根據(jù)以上條件確定，熒光屏上在哪些時(shí)刻，在什么位置有粒子到達(dá)？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）從A點(diǎn)以速度υ0垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中，并從B點(diǎn)射出．∠AOB=120°，如圖所示，則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（　�。�
          A．
          2πr
          3υ0
          		B．
          2
          		3
          πr
          3υ0
          		C．
          πr
          3υ0
          		D．
          		3
          πr
          3υ0

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在t=0時(shí)刻，一位于ad邊中點(diǎn)o的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長(zhǎng)L，粒子重力不計(jì)，求：
          （1）粒子的比荷q/m；
          （2）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比；
          （3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開(kāi)磁場(chǎng)所用的時(shí)間．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖所示，一帶電粒子從Y軸上的a點(diǎn)以平行于X軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0．帶電粒子的質(zhì)量為m，帶負(fù)電，電荷量為q．為了使帶電粒子通過(guò)X軸上的b點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿Y軸方向無(wú)限長(zhǎng)，沿X方向的寬度為s．已知Oa=L，Ob=2s，不計(jì)帶電粒子的重力．
          （1）若b點(diǎn)在電場(chǎng)內(nèi)，要使粒子過(guò)b點(diǎn)，求該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離．
          （2）若b點(diǎn)在電場(chǎng)外，在第一象限緊挨電場(chǎng)右側(cè)加一個(gè)垂直于XOY平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)足夠大，使得粒子也能過(guò)b點(diǎn)且速度方向沿X軸正方向，求該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖甲所示為湯姆生在1897年測(cè)量陰極射線（電子）的比荷時(shí)所用實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽(yáng)極，電子從陰極發(fā)出后被電場(chǎng)加速，只有運(yùn)動(dòng)方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過(guò)，電子被加速后沿00’方向垂直進(jìn)人方向互相垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的疊加區(qū)域．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)極板水平放置，電子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場(chǎng)的半徑為r，圓心為C．
          某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測(cè)量：
          第一步：調(diào)節(jié)兩種場(chǎng)的強(qiáng)弱．當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，使得電子恰好能夠在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)．
          第二步：撤去電場(chǎng)，保持磁場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在磁場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（CP與OO′下之間的夾角）．
          求：（1）電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度；
          （2）電子的比荷
          e
          m
          ；
          （3）有位同學(xué)提出了該裝置的改造方案，把球形熒屏改成平面熒屏，并畫(huà)出了如圖乙的示意圖．已知電場(chǎng)平行金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，金屬板右則到熒屏垂直距離為L(zhǎng)2．實(shí)驗(yàn)方案的第一步不變，可求出電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度．第二步撤去磁場(chǎng)，保持電場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)屏上刻度可直接讀出電子偏離屏中心點(diǎn)的距離
          .
          O/Q
          =y          ．同樣可求出電子的比荷
          e
          m
          ．請(qǐng)你判斷這一方案是否可行？并說(shuō)明相應(yīng)的理由．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，經(jīng)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從O點(diǎn)垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，最后在MN邊界上的P點(diǎn)．設(shè)帶電粒子初速度為零且不計(jì)重力，求：
          （1）粒子帶何種電荷及粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；
          （2）OP間的距離．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d，金屬板之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x軸與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在方向相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2，且B1＜B2，一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，并由區(qū)域Ⅰ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，然后經(jīng)過(guò)y軸離開(kāi)區(qū)域Ⅰ，已知區(qū)域Ⅰ沿x軸方向?qū)挾葹?span dealflag="1"  mathtag="math" >
          		3
          mv0
          2B1e
          ，區(qū)域Ⅱ的寬度足夠大，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)電子重力，求：
          （1）兩金屬板之間電勢(shì)差U；
          （2）電子在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的半徑R1和R2；
          （3）電子兩次經(jīng)過(guò)y軸的時(shí)間間隔t．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：不詳
				題型：問(wèn)答題
			
          

						
          如圖，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，第一象限內(nèi)分布勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外；第二象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=
          B2qL
          6m
          ，質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，
          		3
          2
          L          ），在靜電力的作用下以一定速度進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落在x軸上的P點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力．求：
          （1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大�。�
          （2）P點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離．
          

			
          

			
          
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