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          如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，在內筒上均勻分布著平行于軸線的標號1-8的八個狹縫，內筒內半徑為R，在內筒之內有平行于軸線向里的勻強磁場，磁感應強度為B。在兩極間加恒定電壓，使筒之間的區(qū)域內有沿半徑向里的電場。不計粒子重力，整個裝置在真空中，粒子碰到電極時會被電極吸收。

          (1)一質量為m1，帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點由靜止出發(fā)，進入磁場后到達的第一個狹縫是3號縫，求兩電極間加的電壓U是多少? 
          (2)另一個粒子質量為m2，帶電量為+q2，也從S點由靜止出發(fā)，該粒子經過一段時間后恰好又回到S點，求該粒子在磁場中運動多少時間第一次回到S點。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）（2）第一種情況;第二種情況;第三種情況;

          試題分析：（1）m1粒子從S點出發(fā)在電場力作用下加速沿徑向由1號縫以速度V1進入磁場，
          依動能定理   ①
          在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力公式和牛頓定律得
             ② 
          粒子從1號縫直接到3號縫，軌跡為1/4圓周，軌跡半徑等于內筒半徑
               ③            
          由以上得   ④  
          （2）m2粒子進入磁場后，做勻速圓周運動周期為T 
             ⑤          
            ⑥              
          得     ⑦      
          m2粒子能回到S點的條件是能沿徑向進入某條縫，在電場中先減速再反向加速重回磁場，然后以同樣的方式經過某些縫最后經1號縫回到S點。共有三種可能情況
          第一種：粒子依次經過2、3、4、5、6、7、8號縫回到1號縫

             ⑧    
          第二種：粒子依次經3、5、7號縫回到1號縫

          ⑨     
          第三種：粒子依次經過4、7、2、5、8、3、6號縫回到1號縫

             ⑩ 
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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，在直角坐標系xoy的第一、四象限區(qū)域內存在兩個有界的勻強磁場：垂直紙面向外的勻強磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強磁場Ⅱ，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點，OM=MP=L.在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場. 一質量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標為（-2L，-L）的點以速度v0沿+x方向射出，恰好經過原點O處射入區(qū)域Ⅰ又從M點射出區(qū)域Ⅰ（粒子的重力忽略不計）

          （1）求第三象限勻強電場場強E的大小；
          （2）求區(qū)域Ⅰ內勻強磁場磁感應強度B的大��；
          （3）如帶電粒子能再次回到原點O，問區(qū)域Ⅱ內磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經過原點O的時間間隔為多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （12分）一荷質比為的帶電粒子經一電場U=150V加速進入到一只有左邊界的勻強磁場中，已知勻強磁場的磁感應強度為B="0.1T" 求：

          （1）粒子離開電場時的速度
          （2）粒子離開磁場左邊界的位置距離進入點的長度
          （3）粒子在磁場中運動的時間
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （18分）如圖所示，在xOy平面中第一象限內有一點P(4，3)，OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強磁場，OP上方有平行于OP向上的勻強電場，電場強度E＝100V/m。一質量m＝1×10－6kg，電荷量q＝2×10－3C帶正電的粒子，從坐標原點O以初速度v＝1×103m/s垂直于磁場方向射入磁場，經過P點時速度方向與OP垂直并進入電場，在經過電場中的M點(圖中未標出)時的動能為P點時動能的2倍，不計粒子重力。求：
           
          (1)磁感應強度的大�。�
          (2)O、M兩點間的電勢差；
          (3)M點的坐標及粒子從O運動到M點的時間。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （12分）如圖所示，在x軸上方有垂直于x0y平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E，一質量為m，電荷量為-q的粒子從坐標原點沿著y軸正方向射出，射出之后，第三次到達x軸時，它與點O的距離為L，不計粒子所受重力。求：

          （1）此粒子射出的速度v；
          （2）運動的總路程X。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          （10分）如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：   

          （1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大��；
          （2）4.0s末力F的瞬時功率。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導軌，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導軌滑動，滑動過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的v-t圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線。除R以外，其余部分的電阻均不計。設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。已知當棒的位移為100m時，其速度達到了最大速度10m/s。求：

          （1）R的阻值；
          （2）棒ab在題述運動過程中克服摩擦力做的功；
          （3）在題述過程中電阻R上產生的焦耳熱。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內做半徑為R的勻速圓周運動，已知電場強度為E，磁感應強度為B，則油滴的質量和環(huán)繞速度分別為（　�。�
          A．，B．，C．，D．B，
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          如圖（甲）所示，、為平行放置的水平金屬軌道，、為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點，P、Q為半圓軌道的最高點，軌道間距，圓軌道半徑，整個裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域寬度，兩區(qū)域之間的距離；區(qū)域Ⅰ內分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內分布著勻強磁場B2，方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數為，右側的直軌道及半圓形軌道均光滑。質量，電阻的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從處由靜止開始運動，到達處撤去恒力F，CD棒可勻速地穿過勻強磁場區(qū)，并能通過半圓形軌道的最高點PQ處，最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計，運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10 m/s2

          求：
          （1）水平恒力F的大�。�
          （2）CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產生的熱量Q；
          （3）磁感應強度B2的大小。
          

			
          

			
          
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