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    （19分）如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和II。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为。不计电子重力。

    （1）求两金属板之间电势差U；
    （2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y；
    （3）撤除区域I中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。
    （1）；（2）；（3）。
    （1）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡
      即    2分
    所以，   2分
    （2）如图所示，

    电子进入区域I做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心力　　          1分
    所以，      2分
    设电子在区域I中沿着y轴偏转距离为 y0，区域I的宽度为b（b=），则     2分
    代入数据，解得     1分
    电子在两个磁场中有相同的偏转量。
    电子从区域II射出点的纵坐标    1分
    （3）电子刚好不能从区域II的右边界飞出，说明电子在区域II中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域II的右边界相切，圆半径恰好与区域II宽度相同。电子运动轨迹如下图所示。

    设电子进入区域II时的速度为，则　   　，所以    1分
    电子通过区域I的过程中，向右做匀加速直线运动， 此过程中
    平均速度   1分
    电子通过区域I的时间 （b为区域I的宽度）
    解得：     2分
    电子在区域II中运动了半个圆周，设电子做
    圆周运动的周期为T，则
    　　　　　      1分
    电子在区域II中运动的时间
         1分
    电子反向通过区域I的时间仍为。
    所以， 电子两次经过y轴的时间间隔
       2分
    练习册系列答案
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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7所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则                                        (　　)

    A．如果B增大，vm将变大
    B．如果α变大，vm将变大
    C．如果R变大，vm将变大
    D．如果m变小，vm将变大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列对一些现象和物理在技术中应用的解释正确的是（   ）
    A．静电复印中，有机光导体鼓转动时，文件发射的光在鼓面上形成的带电“潜像”将带有相同电荷的墨粉吸附鼓面上，然后再将粉墨印在纸上。
    B．武当山的金殿经常出现的“雷火炼殿”现象，这是因为带电的积雨云与金殿顶部之间形成巨大电势差，使空气电离，产生电弧。
    C．手机电池上标示的“700mA·h”是电池的一个重要参数——容量，它表示电池充电后以10mA的电流供电时大约可工作70h。也就是电池放电时能输出的总电荷量。
    D．在玻璃皿的中心放一圆柱形电极，沿内壁放一环形电极，倒入盐水。通电后放入磁场中，盐水会旋转起来。这是电流的磁效应。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (16 分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m、电荷量为+q 的粒子经加速电压U0 加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终从A 点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.

    (1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
    (2)当加速电压变为4U0 时,欲使粒子仍从A 点射入待测区域,求此时的偏转电压U;
    (3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x 轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz. 保持加速电压为U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.

    请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏，O为它的中点，OO′与荧光屏垂直，且长度为l。在MN的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m、电量为q的带正电的粒子以相同的初速度v0从O′点沿O′O方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。

    （1）若再在MN左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。
    （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A点处，已知A点的纵坐标 , 求它的横坐标的数值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10-7kg，电量为1×10-5C，从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设进入右侧场时刻t=0， 取g =10m/s2．求：
    （1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。（sin37º=0.6）；
    （2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向；
    （3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？（≈0.19）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图（甲）所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m、带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°。此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场,以垂直于纸面向外为磁场正方向）,最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°）。求:

    ⑴ 电子进入圆形磁场区域时的速度大小；
    ⑵ 0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小；
    ⑶ 写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片D上.

    (1)粒子进入磁场时的速率。
    (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，带电平行金属板相互正对水平放置，两板间存在着水平方向的匀强磁场。带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，在它正前方有一个静止在小绝缘支架上不带电的液滴b。带电液滴a与液滴b发生正碰，在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c，若不计支架对液滴c沿水平方向的作用力，则液滴离开支架后  (       )
    A．液滴一定带正电B．一定做直线运动
    C．一定做匀速圆周运动D．一定做匀变速曲线运动

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