如圖為方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域．電場強度為E，磁感強度為B，復(fù)合場的水平寬度為d，豎直方向足夠長．現(xiàn)有一束電量為＋q、質(zhì)量為m初速度各不相同的粒子沿電場方向進入場區(qū)，求能逸出場區(qū)的粒子的動能增量ΔEk．

答案：
解析：

　　[分析解答]由于帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力是與粒子運動方向垂直的．它只能使速度方向發(fā)生變．粒子速度越大，方向變化越快．因此當(dāng)一束初速度不同、電量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子射入電場中，將發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)．有些粒子雖發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但仍能從入射界面的對面逸出場區(qū)(同錯解答案)；有些粒子將留在場區(qū)內(nèi)運動；有些粒子將折回入射面并從入射面逸出場區(qū)．由于洛倫茲力不會使粒子速度大小發(fā)生變化，故逸出場區(qū)的粒子的動能增量等于電場力功．對于那些折回入射面的粒子電場力功為零，其動能不變，動能增量ΔEk＝0．

　　[評析]本題考查帶電粒子在磁場中的運動和能量變化．這道題計算量很小，要求對動能定理、電場力、磁場力等基本概念、基本規(guī)律有比較深入的理解，而且能夠與題目所給的帶電粒子的運動相結(jié)合才能求得解答．在結(jié)合題意分析時，特別要注意對關(guān)鍵詞語的分析．本題中：“逸出場區(qū)”的準(zhǔn)確含義是從任何一個邊界逸出場區(qū)均可．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖為質(zhì)譜儀的原理圖．電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電壓為U的加速電場加速后，進入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的場強為E，方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點垂直于MN進入偏轉(zhuǎn)磁場．該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達照相底片上的H點．測得G、H間的距離為L，粒子的重力可忽略不計．求：
（1）粒子從加速電場射出時速度v的大�。�
（2）速度選擇器中勻強磁場的磁感應(yīng)強度B1的大��；
（3）偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B2的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?四川）如圖所示，豎直平面（紙面）內(nèi)有直角坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向．在x≤O的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場．在第二象限緊貼y軸固定放置長為l、表面粗糙的不帶電絕緣平板，平板平行于x軸且與x軸相距h．在第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在方向相互垂直的勻強磁場（磁感應(yīng)強度大小為B2、方向垂直于紙面向外）和勻強電場（圖中未畫出）．一質(zhì)量為m、不帶電的小球Q從平板下側(cè)A點沿x軸正向拋出；另一質(zhì)量也為m、帶電量為q的小球P從A點緊貼平板沿x軸正向運動，變?yōu)閯蛩龠\動后從y軸上的D點進入電磁場區(qū)域做勻速圓周運動，經(jīng)
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圓周離開電磁場區(qū)域，沿y軸負(fù)方向運動，然后從x軸上的K點進入第四象限．小球P、Q相遇在第四象限的某一點，且豎直方向速度相同．設(shè)運動過程中小球P電量不變，小球P和Q始終在紙面內(nèi)運動且均看作質(zhì)點，重力加速度為g．求：
（1）勻強電場的場強大小，并判斷P球所帶電荷的正負(fù)；
（2）小球Q的拋出速度vo的取值范圍；
（3）B1是B2的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-3所示，空間的某個復(fù)合場區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場．質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場加速后，垂直于復(fù)合場的界面進入并沿直線穿過場區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場區(qū)穿出時的動能為Ek.那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后穿過同一復(fù)合場后的動能Ek′的大小是(　　)．

圖8-3-3

A．Ek′＝Ek              B．Ek′>Ek

C．Ek′<Ek               D．條件不足，難以確定

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)與測試“練一練”：電場與磁場（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，空間的某個復(fù)合場區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場．質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場加速后，垂直于復(fù)合場的界面進入并沿直線穿過場區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場區(qū)穿出時的動能為Ek.那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后穿過同一復(fù)合場后的動能Ek′的大小是(　　)

A．Ek′＝Ek?????????? B．Ek′＞Ek

C．Ek′＜Ek?????????? D．條件不足，難以確定

 

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