题目内容

【题目】如图所示，一带电量为e、质量为m的质子以速度v0从O点垂直射入，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是PN板的中点，设质子与板碰撞后不反弹，

(1)为使质子能从两板间射出，试求磁感应强度应满足的条件．

(2)若质子在磁场力作用下恰能击中PN板上端N点，为使质子在两板间做匀速直线运动，则在两板间施加一匀强电场，求施加匀强电场的场强E的大小和方向．

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）质子进入板间匀强磁场中做匀速圆周运动，当质子的轨迹恰好经过N点时，对应的能射出两板间的速度最小，这种情况下质子的轨迹半径为：r1=d
由半径公式 得：

；
当质子的轨迹恰好经过M点时，对应的能射出两板间的速度最大，设这种情况下质子的轨迹半径为r2。由几何知识得：r22 =d2+(r2d)2，解得，r2=d

代入半径公式得：

故为使质子能射出两板间，磁感应强度B的大小应为 ；

（2）为使质子在两板间做匀速直线运动，则Ee=qv0B1，

解得

练习册系列答案
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A.将打点计时器水平固定在铁架台上

B.将长约的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方

C.先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点

D.换几条纸带，重复上面实验

E.在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点第一个点的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度．

F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中

G.根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能，验证机械能守恒定律

（1）以上操作有错误的是______

（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过周期为的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得，，这三个数字中不符合有效数字要求的是______，应写成______在计数点A和B之间，B和C之间还各有一个点未画出，重锤的质量为，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；这时它的动能是______J.取，结果保留三位有效数字

（3）实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，其主要原因是______．

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根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：

（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s。在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）

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A．弹簧原长

B．当地重力加速度

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B. 离子在磁场中运动半径一定相等

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