如圖所示，矩形平行金屬板M、N之間的間距是板長的
2
3
3
倍，PQ為兩板的對稱軸線，當板間加有自M向N的勻強電場時，以某一速度自P沿PQ飛進的帶電粒子（重力不計），經(jīng)時間△t，恰能擦M板右端飛出，現(xiàn)用垂直紙面的勻強磁場取代電場，上述帶電粒子仍以原速度沿PQ飛進磁場，恰能擦N右端飛出，則
（1）帶電粒子在板間磁場中運動多長時間？
（2）若把上述電場、磁場各維持原狀疊加，該帶電粒子進入電磁場時的速度是原速度的幾倍才能沿PQ做直線運動？
（1）粒子在電場中運動過程，做類平拋運動，則
qE=ma
L=v0t
3
3
L=
1
2
at2
解得 E=
2
3
m
v20
3qL

粒子在磁場中做勻速圓周運動
由幾何關(guān)系得 R2=(R-
3
3
L)2+L2
解得R=
2
3
3
L
由qvB=m
v20
R
，得 R=
mv0
qB

解得B=
3
mv0
2qL

又由T=
2πR
v0
得T=
2πm
qB
=
4πL
3
v0

設(shè)軌跡對應(yīng)的圓心角為θ，由sinθ=
L
R
，得θ=60°
則t=
1
6
T=
2
3
πL
9v0

（2）在疊加場中粒子做直線運動，則受力平衡 qv1B=qE
得v1=
4v0
3

答：
（1）帶電粒子在板間磁場中運動時間為
2
3
πL
9v0
．
（2）若把上述電場、磁場各維持原狀疊加，該帶電粒子進入電磁場時的速度是原速度的
4
3
才能沿PQ做直線運動．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(2011年溫州中學高三月考)如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m＝0.2 kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6 C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場(取水平向右的方向為正方向，g取10 m/s2)，求：

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大�。�
(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板，兩板間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒以一定的水平初速度從兩極板中軸線OP射入板間，它受到的洛倫茲力是電場力的2倍，并恰好做直線運動．現(xiàn)將勻強磁場撤去，使該微粒以相同的水平初速度仍從兩極板中軸線OP射入板間，飛出板后，繼續(xù)運動，打在屏NN′上的S點（未標出）．已知金屬板長L，屏與金屬板右端距離也是L．求：
（1）勻強磁場的方向；
（2）微粒的水平初速度多大？
（3）S點到中軸線OP的距離PS（P點在屏上）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A、C、D為三個平行板電容器，MN為中心軸，D1D2與MN的距離相等，O為電容器C的中點，整個裝置處于真空中．A1A2足夠大且足夠近，距離為d0=1mm，中間有磁感應(yīng)強度B=9×10-2T的勻強磁場．A1與D1相連，A2與D2相連并接地，C1C2加上電壓U0=90V，側(cè)面有小孔S1和S2，D1D2的極板長均為L=10cm．今在O點源源不斷的加入初速度為零的中性粒子，粒子在O點處被特殊裝置剝離成2價正離子和電子，而不改變速度大小．已知電子質(zhì)量為m=9×10-31kg，該2價正離子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的2×104倍，電子電量為e=1.6×10-19C，．（忽略粒子重力）
（1）求電子通過孔S2的速度大�。�
（2）若整個裝置達到穩(wěn)定狀態(tài)后，電子剛好能從D中飛出，求D1D2兩板間的距離為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0沿偏轉(zhuǎn)電場的中心線射入，極板間距為d，極板長為l，偏轉(zhuǎn)電場所加電壓為U，射出后打在距極板右端L遠處的豎直熒光屏上，求打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心（熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場兩極板的中心線在同一水平直線上）的距離y′．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，在坐標系xoy平面內(nèi)的第一象限，有一勻強磁場和豎直向下的勻強電場（圖中未畫出）．電場強度大小E=0.5N/s，磁感應(yīng)強度大小恒為B=5T，方向垂直xoy平面，且隨時間做周期相變化，變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直xoy平面向里為磁場的正方向．一質(zhì)量為m=0.4kg，電荷量q=-8C的帶點小球，以初速度v0=5m/s從y軸上的P點沿x軸正方向開始運動．已知P點到原點O的距離H=8cm，不計磁場變化可能產(chǎn)生的一切其他影響，g=10m/s2．
（1）求小球離開第一象限時的位置坐標
（2）如果在小球離x軸的高度下降h=3cm后撤去電場，求小球到達x軸時的速率（可用根號表示）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直放置的帶電平行金屬板間有勻強電場，一個帶負電的油滴從P1點開始由靜止釋放，圖中給出了四條可能的運動軌跡，a、c、d為直線，b為曲線，直線a水平，d豎直，油滴的運動軌跡可能是（　　）
A．a(chǎn)B．bC．cD．d

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某一電子由靜止經(jīng)U1=500V的加速電壓加速后，沿兩極板中心線垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示．若兩板間距d=1Ocm，板長L=5cm，在兩個極板上加電壓U2=400V，（電子電量e=1.6×10-19c，電子質(zhì)量m=0.9×10-30kg）

求（1）電子經(jīng)U1加速后的速度v0
（2）電子從右端射出時在垂直極板方向的偏移量y．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某物理工作者設(shè)計了一個測量電場強度的實驗：用已知質(zhì)量為m，電量為q的微粒，令其垂直電場進入一區(qū)域為矩形的電場，如圖．電場方向與ad平行且豎直向上，微粒第一次是靠近矩形dc進入的，而且好從b點飛出．然后保持電場大小不變，讓方向變得相反，再令微粒以同樣的速度從靠近上邊ad垂直進入電場，則正好從下邊dc的中點e處飛出．試根據(jù)以上信息求出電場強度．

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