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    电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置。在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy，如图甲所示。方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示，每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m，磁场的磁感应强度大小B 0 = 3.75×10-4 T，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向。现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后，从坐标原点沿y轴正方向射入磁场。电子电荷量e为1.6×10-19C，电子质量m取9.0×10-31Kg，不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响。求：
    （l）电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v
    （2）请在答题卡中图甲的位置画出x＝0至x＝4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标，请在图中标出来
    （3）从x＝0至x＝NL(N为整数）区域内电子运动的平均速度的大小
    （1）由动能定理             
    eU＝mv2  （2分） v = 4x107 m/s（1分）
    （2）  evB＝m（1分）    R =" 0.6" m（1分）
    电子在磁极间的运动轨迹如右图所示(4分)  
     
    y1 = Rsin60o = 0.3m（1分）  
    y2 ="2" Rsin60o=0.6m（1分）    y3 =3Rsin60o=0.9m（1分） 
    y4 =4Rsin60o=1.2m（1分）
    （3）==s/t   (1分)          s ="R  " （1分）    t ="T/6  " （1分）
    T = =3╳10-8 s（1分）      = 3.82╳107 m/s（1分）
    略
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，空间存在水平方向的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，一个质量为、带电量为的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，自静止开始下滑，则（  ）
    A．小球的动能不断增大，直到某一最大值
    B．小球的加速度不断减小，直至为零
    C．小球的加速度先增大后减小，最终为零
    D．小球的速度先增加后减小，最终为零

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    要使一个电压表的量程变大，可采用的方法是(     )
    A．并联一个阻值较大的电阻B．把原有的分压电阻换成阻值较大的电阻
    C．再串联一个阻值适当的分压电阻D．在原有的分压电阻上并联一个适当的电阻

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图9所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上。在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1kg、带电荷量为+0.2C的滑块，滑块与绝缘塑料板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力，g取10 m/s2，则
    A．塑料板和滑块始终一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动
    B．最终塑料板做加速度为3 m/s2的匀加速运动,滑块做速度为6 m/s的匀速运动
    C．滑块做匀加速运动的时间为3.0s
    D．塑料板施加给滑块的摩擦力对滑块的冲量大小为1N.S

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    一带正电的粒子带电量为q，质量为m。从静止开始经一电压U1=100V的匀强电场加速后，垂直进入一电压U2=40V的平行板电场，平行板长L=0.2m，间距d=1cm。在平行板区域同时存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1=1T。粒子穿过平行板后进入另一垂直向里的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B2，宽度D=0.1m。最后从此磁场的右边界以
    60°穿出（如图所示）。已知粒子的比荷为，忽略粒子重力及阻力的影响。
    （1）求粒子进入平行板电场时的速度大小；
    （2）求有界匀强磁场的磁感应强度B2的大小；
    （3）求粒子从进入磁场到穿出磁场所用时间。（保留一位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，离子源产生的初速度为零、带电量均为、质量不同的正离子，被电压为的加速电场加速后匀速通过准直管，在到两极板等距离处垂直射入平行板间的匀强偏转电场，平行板间的电压为．偏转后通过极板上的小孔离开电场．经过一段匀速直线运动，垂直于边界进入磁感强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，已知．（忽略粒子所受重力）
    （1）试求质量为的正离子在磁场中做圆周运动的半径；
    （2）若质量为的正离子恰好垂直打在的中点处，试求能打在边上的正离子的质量范围．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    在平面内，第Ⅲ象限的直线是电场与磁场的边界，与轴负方向成角.在且的左侧空间存在着沿轴负方向的匀强电场，场强大小，在且的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，如图所示.一不计重力的带负电微粒，从坐标原点O沿轴负方向以的初速度进入磁场，已知微粒的电荷量，质量为，求：
    （1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.
    （2）带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间.
    （3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图14所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ范围内有垂直于纸面向外匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ=60°，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子（带电荷量为+q，质量为m）通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔O2射出，从接近O点处进入磁场区域Ⅰ，离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场，不计离子的重力。
    （1）当加速电场极板电压U=U0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径R；
    （2）在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，当加速电场极板电压U取哪些值时，才能保证离子通过P点

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，在水平地面上方边长为21的正方形abed区域有方向竖直向上的匀强电场，三角形bcd区域内还有水平向里的匀强磁场。现将一质量0.3kg的物体M以初速度Vo=6m/S从水平地面竖直向上抛出，物体恰能到达bc边中点O,到达O点的瞬间突然炸裂成质量分别为m1=0.2kg、m2=O.1kg且带等量异种电荷q=0.1C的P、Q两块，炸裂后P在正交电磁场中沿Ob向左做直线运动,Q在正交电磁场中先做匀速圆周运动，然后亦沿水平方向离开正方形区域。已知L=1.2m,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力和P、Q间的库仑力，求：

    (1) 物体M竖直上抛的最大高度h
    (2) 电场强度的大小：
    (3)P、Q落到水平地面上的距离。

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