题目内容

如图所示，建立xOy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，两板间电压大小为U；第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右发射一个质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子，带电粒子恰好经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、U、B为已知量。（不考虑极边缘的影响）。求
（1）粒子从粒子源射出时的速度大小。
（2）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期。


（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，刚好从极板边缘射出，偏移的距离为，    
则有      ①     
由牛顿第二定律得
    ②    
由运动学规律得
       ③    
即：       ④    
联立以上四式，初速大小为    ⑤    
（2）带电粒子离开电场时
沿x轴的分速度
沿y轴的分速度大小为    ⑥ 
带电粒子离开电场时的速度大小为      ⑦    （
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R、周期为T则有
          ⑧
         ⑨ 
联立⑤⑥⑦⑧式解得       
           
同答案
练习册系列答案
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如图所示，a、b是两相距L＝0.5m的平行、光滑的水平金属导轨，在其上垂直放置两根金属杆1和2，其质量分别为m1＝0.1kg，m2＝0.2kg，电阻分别为R1＝1Ω，R2＝0.25Ω，B＝1.2T的匀强磁场竖直向下，a、b两导轨电阻忽略不计．现对2棒施以水平向右的极短时间的打击力作用，使其获得大小为1N·s的冲量．求此后：
（1）1棒运动的最大加速度和最大速度；
（2）回路所产生的电能．
如图甲所示，两平行金属板的板长l＝0.20m，板间距d＝6.0×10－2m，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，与金属板垂直。金属板的下极板接地，上极板的电压u随时间变化的图线如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10－2T。现有带正电的粒子以v0＝5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO' 连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷＝108C/kg，粒子的重力忽略不计，假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的作用（计算中取）。


（1）求t＝0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；
（2）求t＝0.30s时刻进入的粒子，在磁场中运动的时间；
（3）试证明：在以上装置不变时，以v0射入电场比荷相同的带电粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离都相等。
 
如图2所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m的带电小球，将它置于一方向水平向右，场强为正的匀强电场中，已知当细线离开竖直位置偏角α时，小球处于平衡状态。

图2
（1）若使细线的偏角由α增大到，然后将小球由静止释放。则应为多大，才能使细线到达竖直位置时小球的速度刚好为零？
（2）若α角很小，那么（1）问中带电小球由静止释放在到达竖直位置需多少时间？
如图所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的简要实验原理图。两块平行板相距为d，其中N为金属板，受紫外线照射后将发射出沿不同方向运动的光电子形成电流，从而引起电流计指针偏转。若调节R逐渐增大板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U是，电流恰好为零，切断开关，在MN间加上垂直与纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零。当磁感应强度为B时，电流恰好为零。求光电子的荷质比e/m。
两个小灯泡的标识分别是L1“6V   6W”，L2“6V  9W”，把它们分别接在同一直
流电源上，L1消耗的功率恰好为6W，则L 2消耗的功率为（电源内阻不可忽略）  （   ）
A．一定小于9WB．一定等于9W
C．一定大于9WD．条件不足，不能确定
图10－27为方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。电场强度为E，磁感强度为B，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长。现有一束电量为+q、质量为m初速度各不相同的粒子沿电场方向进入场区，求能逸出场区的粒子的动能增量ΔEk。
如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E已知）和匀强磁场（B已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套有一个质量为m、电荷量为+q的小球，它们之间的动摩擦因数为μ.现由静止释放小球，则小球运动的加速度________________，速度________________.（填变化情况），其最大速度vm=________________.(已知mg＞μEq).
如下图所示，两平行金属板间存在相互平行的匀强磁场和匀强电场，电场强度为E，磁感强度为B，方向都在竖直平面内与金属板相垂直.平行板右侧有一荧光屏MN在竖直平面内与金属板相垂直.荧光屏MN中心为O，O'是电、磁场上边缘的一点，连线OO'垂直荧光屏MN，其长度为L，在荧光屏MN上建立一直角坐标系，原点为O，y轴向上，x轴垂直纸面向外，一束具有相同速度和荷质比的带电粒子，沿OO'方向由O射入此电、磁场中，最后打在荧光屏上，屏上亮点坐标为.粒子所受重力不计，求带电粒子的荷质比.

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