质量为m.电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放.经M.N板间的电场加速后.从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中.该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L.如图所示．已知M.N两板间的电压为U.粒子的重力不计．求:匀强磁场的磁感应强度B. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：匀强磁场的磁感应强度B.

解析试题分析：作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示．设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，

由动能定理得： ① （4分）
粒子进入磁场后，做匀速圆周运动，设其半径为r，则②
由几何关系得：③
联立三式可得
考点：考查了带电粒子在电场中的加速，在匀强磁场中的圆周运动

练习册系列答案

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如图所示，MN为绝缘板，CD为板上两个小孔， AO为CD的中垂线，在MN的下方有匀强磁场，方向垂直纸面向外（图中未画出），质量为电荷量为的粒子（不计重力）以某一速度从A点平行于MN的方向进入静电分析器，静电分析器内有均匀辐向分布的电场（电场方向指向O点），已知图中虚线圆弧的半径为R，其所在处场强大小为E，若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔C垂直于MN进入下方磁场。

（1）求粒子运动的速度大小；
（2）粒子在MN下方的磁场中运动，于 MN板O点发生一次碰撞，碰后以原速率反弹，且碰撞时无电荷的转移，之后恰好从小孔D进入MN上方第二象限内的匀强磁场，从A点射出磁场，求MN上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少？
（3）粒子从A点出发后，第一次回到A点所经过的总时间为多少？

如图甲所示是电容器充、放电电路．配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图象．实验中选用直流8 V电源，电容器选用电解电容器．先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成．然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图象上显示出放电电流随时间变化的I－t曲线，如图乙所示．以下说法正确的是(　　)

A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小

B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小

C．由传感器所记录的该放电电流图象可以估算出该过程中电容器的放电电荷量

D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值

如图所示的示波管，电子由阴极K发射后，初速度可以忽略．经加速后水平经A板小孔，沿M、N两极板中线飞入偏转电场，最后打在荧光屏上的P点，已知加速电压为U1=2U．电源电动势E=U．内电阻r=0．R₁=R，滑动变阻器的总电阻R₂=R滑片位于中间位置，两偏转极板间距为L，板长为2L．从偏转极板的右端到荧光屏的距离为L，O点为两极板中线与荧光屏的交点．求：

（1）偏转电极MN间的电势差U₂
（2）电子打在荧光屏上的偏距OP

如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN上，使荧光屏发出荧光形成图像，不计逸出的电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U，偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B₀均匀变化到B₀。磁场区域的左边界的中点与O点重合，ab边与OO′平行，右边界bc与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用。求：

（1）为使所有的电子都能从磁场的bc边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。
（2）若所有的电子都能从磁场的bc边射出时，荧光屏上亮线的最大长度是多少？

（16分）如图甲所示，M和N是相互平行的金属板，OO₁O₂为中线，O₁为板间区域的中点，P是足够大的荧光屏．带电粒子连续地从O点沿OO₁方向射入两板间．

（1）若只在两板间加恒定电压U，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．若入射粒子是电量为e、质量为m的电子，试求能打在荧光屏P上偏离点O₂最远的电子的动能．
（2）若两板间只存在一个以O₁点为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，已知磁感应强度B=0.50T，两板间距d=cm，板长L=1.0cm，带电粒子质量m=2.0×10^-25kg，电量q=8.0×10^-18C，入射速度v =×10⁵m/s．若能在荧光屏上观察到亮点，试求粒子在磁场中运动的轨道半径r，并确定磁场区域的半径R应满足的条件．
（3）若只在两板间加如图乙所示的交变电压u，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．入射粒子是电量为e、质量为m的电子．某电子在t₀=时刻以速度v₀射入电场，要使该电子能通过平行金属板，试确定U₀应满足的条件．

如图所示，在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图。y轴上一点P的坐标为（0，L），有一电子以垂直于y轴的初速度v₀从P点垂直射入电场中，并从A点射出，A点坐标为（2L，0）。已知电子的电量大小为e，质量为m，不计电子的重力。

（1）求匀强电场的场强大小；
（2）若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片，Q点的坐标为（0，－L），求感光胶片上曝光点的横坐标x。

有一个带电量q=3×10^-6C的正点电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做了6×10^－4J的功，求：
（1）A、B两点的电势差是多少
(2）若B点的电势为0，A点的电势以及此电荷在A点所具有的电势能是多少

如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×10²V/m，两板相距d=16cm，板长L=30cm。一带电量q=1.0×10^-16C、质量m=1.0×10^-22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：

（1）粒子带何种电荷？
（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v₀至少为多大？
（3）粒子正好从B板右端飞出时的速度多大？

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