如图所示.虚线PQ右侧有垂直于纸面向外的范围足够大的匀强磁场.磁感应强度为B.虚线PQ左侧是无场空间.MN是与PQ平行的挡板.其中心有一个小孔O.若在MN与PQ之间加一个与PQ方向平行的匀强电场.然后让电子仍以垂直于PQ的初速度v0从小孔O向右射入.通过该匀强电场后再进入匀强磁场.试讨论电子在虚线PQ上的射入点和射出点之间的距离d将如何变化? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，虚线PQ右侧有垂直于纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，虚线PQ左侧是无场空间。MN是与PQ平行的挡板，其中心有一个小孔O。若在MN与PQ之间加一个与PQ方向平行的匀强电场，然后让电子仍以垂直于PQ的初速度v₀从小孔O向右射入，通过该匀强电场后再进入匀强磁场，试讨论电子在虚线PQ上的射入点和射出点之间的距离d将如何变化？

答案：见详解
解析：

d=2r=

提示：

电荷在磁场中的运动。

练习册系列答案

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如图所示，虚线PQ右侧有垂直于纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，虚线PQ左侧是无场空间．MN是与PQ平行的挡板，其中心有一个小孔O．
（1）若电子（质量为m，电荷量为e）以垂直于PQ的初速度v₀从小孔O向右射入，求电子在虚线PQ上的射入点和射出点之间的距离d．
（2）若在MN与PQ之间加一个与PQ方向平行的匀强电场，然后让电子仍以垂直于PQ的初速度v₀从小孔O向右射入，通过该匀强电场后再进入匀强磁场，试讨论电子在虚线PQ上的射入点和射出点之间的距离d将如何变化？

位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨，左端串接一电阻R=7.5Ω，金属导轨在外力控制下始终以速度v₁=2m/s向右匀速运动，导轨电阻不计。如图所示，虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。由于导轨足够长，电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，长度也是L的金属棒，自PQ处以水平向右的初速度v₂=4m/s滑上金属导轨，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2，且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后，经t=0.2s，速度恰好与导轨速度相同，此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后，金属棒继续运动，当其速度刚好稳定时，金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s²，求：

（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为＋q的粒子(重力不计)．粒子从O₁孔进入一个水平方向的加速电场(初速度不计)，再经小孔O₂进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B₁，方向如图所示．虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度大小为B₂.一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电，宽度、厚度都很小可以忽略不计)放置在PQ、MN之间，截面图如图，a、c两点分别位于PQ、MN上，ab＝bc＝L，α＝45°.粒子能沿图中虚线O₂O₃的延长线进入PQ、MN之间的区域．

(1)求加速电压U₁.

(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动？

(3)粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s分别是多少？

（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

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