题目内容

（12分）如图所示，在纸平面内建立如图所示的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为e的电子从第一象限的某点P（）以初速度v0沿x轴的负方向开始运动，经过轴上的点Q（）进入第四象限，先做匀速直线运动然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，其左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子经磁场偏转后恰好经过坐标原点O并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力。求
（1）电子经过Q点的速度；
（2）该匀强磁场的磁感应强度；
（3）该匀强磁场的最小面积S。
（1）
（2），方向垂直纸面向里
（3）
（1）电子类平抛运动，        
解得       
所以经过Q点的速度   
方向与水平方向夹角为    
（2）速度偏转角为，则圆弧所对的圆心角为。
由几何关系得解得          
由向心力公式解得    
方向垂直纸面向里。………………
（3）矩形磁场的右边界距y轴的距离为    
矩形磁场的下边界距x轴的距离为        
故磁场的最小面积为               
练习册系列答案
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如图所示，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平且垂直纸面向里，有两个带电小球a和b，a恰能在垂直于磁场方向的竖直平面内做半径r=0.8 m的匀速圆周运动，b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁场方向的竖直平面内向右做匀速直线运动．小球a、b质量ma=10 g，mb=40 g，电荷量qa=1×10－2C，qb= 2×10－2C，g=10m/s2。求：
（1）小球a和b分别带什么电？电场强度E与磁感应强度B的大小？
（2）小球a做匀速周周运动绕行方向是顺时针还是逆时针？速度大小va是多大？
（3）设小球b的运动轨迹与小球a的运动轨迹的最低点相切，当小球a运动到最低点即切点时小球b也同时运动到切点，a、b相碰后合为一体，设为c，在相碰结束的瞬间，c的加速度ac=？
（10分）如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为－q（q＞0）的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场，粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点，已知OP＝L，OQ＝L，不计重力，求：

（1）匀强电场和匀强磁场的方向。
（2）M点与坐标原点O之间的距离。
（3）粒子从P点运动到M点所用的时间。
（12分）如图所示，O点在水平面上，P点在O点的正上方距O点高度h="5" m，整个空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向与纸面垂直．现从P点以速度v0向右水平射出一带正电的微粒，正好能作匀速直线运动；若撤去磁场，保留电场，微粒从P点以速度v0水平射出，结果落在水平面上的A点处；若将电场和磁场都撤去，微粒从P点以速度v0水平射出，结果落在水平面上的B点处，OB=2h，OA=
（1）说出电场和磁场的方向；
（2）求出v0的大小；
（3）若仅将电场方向和磁场方向都变为和原来相反，大小不变，微粒从P点以速度v0水平射出后，将落在水平面上的何处?
（20分）质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离的距离。以屏中心O为原点建立直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。
（1）设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离；
（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O＇点沿方向射入，屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板间运动时方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。
如图所示，水平地面上有一辆小车，车上固定一个竖直光滑绝缘管，管的底部有一质量、电荷量C的带正电小球，小球的直径比管的内径略小。
在管口所在水平面的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场，面的上方还存在着竖直向上、场强=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度=5T的匀强磁场，现让小车始终保持=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过磁场的边界为计时的起点，测得小球在管内运动的这段时间为=，取10/，不计空气阻力。

（1）求小球进入磁场时的加速度的大小。
（2）求小球离开管口时的速度的大小。
（3）若小球离开管口后，求该小球离开MN平面的最大距离是多少？
如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里.一质量为m的带电粒子，在场区内一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判知该带电粒子带____________电，运动的角速度为____________.
如图所示, 倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上, 当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面匀速下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则（  ）
A．加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑?
B．加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑
C．加上竖直向上的电场后,滑块仍匀速下滑?
D．加上竖直向下的电场后,滑块将加速下滑?
对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是                                                     （   ）
A．温度B．材料C．表面状况D．质量

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