如图所示.质量为m.带电荷量为+q的粒子.从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d.磁感应强度为B.这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值.则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计.则粒子落到极板上时的动能为多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(12分)如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少？

解析试题分析：带电粒子做匀速直线运动时，有
磁感应强度增大，则洛伦兹力增大，粒子向洛伦兹力方向偏转，当粒子到达极板时，电场力做负功，则：

解得：
考点：带电粒子在复合场中的运动

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质谱仪是一种分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子，离子出来时速度很小，可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后，沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，经半圆周到达照相底片上的P点。

(1)求粒子进入磁场时的速度；
(2)求P点到入口S₁的距离x；
(3)在实验过程中由于仪器不完善，加速电压在平均值U附近变化U，求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值，才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。

把一根长l = 10cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中，

（1）当导线中通以I₁ = 2A的电流时，导线受到的安培力大小为 1.0×10^－7N，则该磁场的磁感应强度为多少？
（2）若该导线中通以I₂ = 3A的电流，则此时导线所受安培力大小是多少？方向如何？

（18分）如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v₀射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和II。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为。不计电子重力。

（1）求两金属板之间电势差U；
（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y；
（3）撤除区域I中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。

如图所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向外，大小为B，沿x轴放置一个垂直于xoy平面的较大的荧光屏，P点位于荧光屏上，在y轴上的A点放置一放射源，可以不断地以平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m，电荷量为+q的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上，能在屏上形成一条亮线，P点处在亮线上，已知OA=OP=L.

求：
（1）若能打到P点，则粒子速度的最小值为多少？
（2）若能打到P点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？

（10分）水平放置的平行金属板M N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面的交变磁场（如图a所示，垂直纸面向里为正），磁感应强度=50T，已知两板间距离d=0.3m，电场强度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm处的O点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，若油滴在t=0时刻进入两板间，最后恰好从N板边缘水平飞出。已知油滴的质量 m=10kg，电荷量q=+2×10C（不计空气阻力。重力加速度取g=10m/s²，取π=3）求：

（1）油滴在P点的速度；
（2）N板的长度；
（3）交变磁场的变化周期。

如图所示，相距为d的L₁和L₂两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界，L₁上方和L₂下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，M、N两点都在L₂上，M点有一放射源其放射性元素衰变前原子核的质量为m，它释放出一个质量为m₁，带电量为-q的粒子后，产生的新原子核质量为m₂，释放出的粒子以初速度v与L₂成30^o角斜向上射入，经过一段时间恰好斜向上通过N点(不计重力)，求：

(1)该原子核发生衰变的过程中释放的核能；
(2)说明粒子过N点时的速度大小和方向，并求从M到N的时间及路程。

在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0 J，在M点的动能为6.0 J，不计空气的阻力。求：

（1）小球水平位移x₁与x₂的比值。
（2）小球落到B点时的动能E_kB。
（3）小球所受电场力与重力的大小之比。

如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )

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