题目内容
9．在真空中水平放置一对平行金属板，两板间的电压为U，一个电子以水平初速度v0沿两板中线射入电场，忽略电子所受的重力．设电子在电场中的竖直偏移距离为Y，当只改变偏转电压U或只改变初速度v0时，下列哪个图象能正确描述Y的变化规律（ ）| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
分析 电子在偏转电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律求出偏移量与U和速度的关系，从而确定对应的图象；
解答 解：电子在电场中做类平抛运动，
水平方向：L=v0t，
竖直方向：Y=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$$\frac{eU}{md}{t}^{2}$，
解得：Y=$\frac{eU{L}^{2}}{2md{v}_{0}^{2}}$，
故说明Y与U以及$\frac{1}{{v}_{0}^{2}}$成正比，但要注意当U过大或$\frac{1}{{v}_{0}^{2}}$过大时，电子会打在极板上，不再出来，Y就不随U或$\frac{1}{{v}_{0}^{2}}$增加而变大了，故AD正确，BC错误．
故选：AD．
点评 本题考查了电子在电场中的偏转问题，应用类平抛运动规律即可正确解题．但要注意明确为什么后来转折为水平线．
练习册系列答案
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实验表明，炽热的金属丝可以发射电子．在图中，从炽热金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场．已知加速电极间的电压U1=2 500V，偏转电极间的电压U2=2.0V，偏转电极极板长l=6.0cm，板间距d=0.2cm．电子的质量是m=0.91×10-30kg，带电量大小为e=1.6×10-19C，电子重力不计，未打到极板上．求：
质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成．带电粒子从容器A下方的小孔Sl飘入电势差为u的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S2沿着与磁场垂直的方向进人磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．不计粒子重力．
17．
如图所示，两个质量相等的带电粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，经磁场偏转后两粒子都经过B点，AB连线与磁场边界垂直，则（ ）
如图所示，两个质量相等的带电粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，经磁场偏转后两粒子都经过B点，AB连线与磁场边界垂直，则（ ）| A． | a粒子带正电，b粒子带负电 | B． | 两粒子的轨道半径之比Ra：Rb=$\sqrt{3}$：1 | ||
| C． | 两粒子所带电荷量之比qa：qb=$\sqrt{3}$：1 | D． | 两粒子的运动时间之比ta：tb=2：$\sqrt{3}$ |
4．
如图所示的坐标系中，第一象限存在与y轴平行的匀强电场，场强方向沿y轴负方向，第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场．P、Q两点在x轴上，Q点横坐标是C点纵坐标的2倍．一带电粒子（不计重力）若从C点以垂直于y轴的速度υ0向右射入第一象限，恰好经过Q点．若该粒子从C点以垂直于y轴的速度υ0向左射入第二象限，恰好经过P点，经过P点时，速度与x轴正方向成90°角，则电场强度E与磁感应强度B的比值为（ ）
如图所示的坐标系中，第一象限存在与y轴平行的匀强电场，场强方向沿y轴负方向，第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场．P、Q两点在x轴上，Q点横坐标是C点纵坐标的2倍．一带电粒子（不计重力）若从C点以垂直于y轴的速度υ0向右射入第一象限，恰好经过Q点．若该粒子从C点以垂直于y轴的速度υ0向左射入第二象限，恰好经过P点，经过P点时，速度与x轴正方向成90°角，则电场强度E与磁感应强度B的比值为（ ）| A． | υ0 | B． | $\frac{1}{2}$υ0 | C． | $\frac{1}{3}$υ0 | D． | $\frac{1}{4}$υ0 |
正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞（撞前速度在同一直线上的碰撞）并进行高能物理研究的实验装置，该装置一般由高能加速器（同步加速器或直线加速器）、环形储存室（把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室）和对撞测量区（对撞时发生的新粒子、新现象进行测量）三个部分组成．为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞，在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域．对撞区域设计的简化原理如图所示：MN和PQ为足够长的竖直边界，水平边界EF将整个区域分成上下两部分，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B．现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入，在对撞测量区发生对撞．已知两注入口到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为L，正电子的质量为m，电量为+e，负电子的质量为m，电量为-e．
1．如图甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水平面上，以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示．则（ ）
| A． | 线圈的长度L=15 cm | |
| B． | 磁场的宽度d=25 cm | |
| C． | 线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.4 m/s2 | |
| D． | 线圈通过磁场过程中产生的热量为48 J |
一个初速度为零的带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，经宽度L=8cm，电压U=200V的电场加速后，以水平速度v．穿越一宽度也为L的真空无场区域，沿中心线（图中水平虚线）飞入边长仍为L的正方形电场区域abcd，区域内有平行于ab且竖直向下的匀强电场，场强3750V/m，如图所示，若粒子飞出电场后恰好绕固定在O点的负点电荷Q开始做匀速圆周运动，不计粒子重力，不考虑各部分电场之间的相互影响（静电力常数k=9.0×109N•m2/C2），试求：