如圖(甲)所示，兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔 O和O'，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導(dǎo)軌垂直放在磁感強(qiáng)度為B1=10T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距L=0.50m，金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運動，其速度圖象如圖(乙)，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向．從t=0時刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10 -21kg、電量q="1.6×10" -19C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小，可視為零)．在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場B2=10T，MN與D相距d=10cm，B1和B2方向如圖所示(粒子重力及其相互作用不計)，求   
 
小題1:0到4.Os內(nèi)哪些時刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN?
小題2:粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少?

小題1:能
小題2:7.3cm

小題1:只有當(dāng)CD板間的電場力方向向上即AB棒向右運動時，粒子才可能從O運動到O’，而
 
粒子要飛出磁場邊界MN最小速度v0必須滿足：          ①
 
設(shè)CD間的電壓為U，則               ②
解①②得  U=25V，又U=ε=B1Lv 解得v=5m/s.
所以根據(jù)（乙）圖可以推斷在0.25s<t<1.75s內(nèi)，粒子能穿過CD間的電場。
小題2:當(dāng)AB棒速度最大，即v’=20m/s時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為：ε’=B1Lv’=100V
 
此時帶電粒子經(jīng)加速后速度為v，由動能定理有：        解得：v="100m/s" 此時帶電粒子
 
的軌道半徑為             出射點與O’的水平距離為：
粒子從邊界MN射出來的位置間最大距離為S=d-x=7.3cm
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：問答題

如圖所示，輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點的正下方O1點時速度恰好水平，其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細(xì)繩，同時在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運動。小球P、N均可視為質(zhì)點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g="10" m/s2。那么，

（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？
（2）請通過計算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(22分) 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系O點處有一粒子源，該粒子源可向x ³ 0的范圍內(nèi)發(fā)射比荷C/kg的帶正電粒子，粒子速度范圍為(c為真空中的光速)，在0£x< 1m的I區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感強(qiáng)度B1=1T的勻強(qiáng)磁場，在1m£x£3 m的II區(qū)域存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感強(qiáng)度B2 = 0.5T的勻強(qiáng)磁場，不計粒子重力。

(1) 速度多大的粒子不可能進(jìn)入II區(qū)域? 并指出這些粒子在y軸上射出的范圍。
(2) 對能從(1m，0)點進(jìn)入II區(qū)域的粒子，它在O點發(fā)射速度的方向(用與x軸正向夾角q表示)與其大小滿足的什么關(guān)系? 在O點發(fā)射的什么方向范圍內(nèi)的粒子才有可能經(jīng)過(1m，0)點？
(3) 對在O點與+y方向成45°角入射的粒子，在答題卡的圖上用圓規(guī)和直尺作出它們在x=3m邊界上射出的范圍，并在各射出點標(biāo)出速度矢量(要求你畫的圖能表明各速度的矢量長短關(guān)系及方向關(guān)系)。
(圖中要留下清晰的作圖痕跡，使閱卷者能看得清你的作圖過程，不要求寫出作圖依據(jù)和作圖過程) 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

電子在勻強(qiáng)磁場中以某固定的正點電荷為中心作順時針方向的勻速圓周運動，如圖所示．磁場方向與電子運動平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子速率為v，正電荷和電子的電量均為e，電子的質(zhì)量為m，圓周半徑為r，則下列說法正確的是
A．如果evB＞，則磁場方向一定垂直紙面向里
B．如果evB＝．則電子的角速度為
C．如果以evB＜．則電子不可能作勻速圓周運動
D．如果evB＜，則電子的角速度可能有兩個
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


⑵如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點從磁場中射出，出射方向與半圓在Q點切線方向的夾角為φ（如圖）。求入射粒子的速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，S為電子源，它在紙面360度范圍內(nèi)發(fā)射速度大小為，質(zhì)量為m，電量為q的電子（q<0），MN是一塊足夠大的豎直擋板，與S的水平距離為L，擋板左側(cè)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，求擋板被電子擊中的范圍為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

 如圖10-20所示，一塊銅塊左右兩面接入電路中。有電流I自左向右流過銅塊，當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直前表面穿入銅塊，從后表面垂直穿出時，在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢差，若銅塊前、后兩面間距為d，上、下兩面間距為l。銅塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，求銅板上、下兩面之間的電勢差U為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

每時每刻都有大量帶電的宇宙射線向地球射來，地球磁場可以有效地改變這些射線中大多數(shù)帶電粒子的運動方向,使它們不能到達(dá)地面，這對地球上的生命有十分重要的意義.假設(shè)有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來（如圖，地球由西向東轉(zhuǎn)，虛線表示地球自轉(zhuǎn)軸，上方為地球北極），在地球磁場的作用下，它將（   ）
A．向東偏轉(zhuǎn)B．向南偏轉(zhuǎn)
C．向西偏轉(zhuǎn)D．向北偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖，使陰極射線管發(fā)出的電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的作用力是______

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