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    （18分）如图（a）所示，平行金属板和间的距离为，现在、板上加上如图（b）所示的方波形电压，=0时板比板的电势高，电压的正向值为，反向值也为，现有由质量为的带正电且电荷量为的粒子组成的粒子束，从的中点以平行于金属板方向的速度不断射入，所有粒子不会撞到金属板且在间的飞行时间均为，不计重力影响。试求：

    （1）粒子射出电场时的速度大小及方向；
    （2）粒子打出电场时位置离点的距离范围；
    （3）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能到达圆形磁场边界的同一个点，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？
    （1） ，方向水平方右下角为 （2）  ～
    （3）  ，

    试题分析：（1）飞出粒子的速度都相同，在沿电场线方向速度大小均为 ①    
    飞出速度大小为  ②
    设速度的方向与的夹角为，则 ③
    所以，方向水平方右下角为，大小
    （2）当粒子由时刻进入电场，向下侧移最大，则 ④ 且 ⑤
    解得
    当粒子由时刻进入电场，向上侧移最大，
    则 ⑥
    解得
    所以，在距离中点上方 至下方范围内有粒子打出
    （3）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，

    粒子宽度    ⑦ 
    故磁场区域的最小半径为 ⑧
    粒子在磁场中做圆周运动有⑨
    解得
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    关于回旋加速器加速带电粒子所获的能量（   ）
    A．与加速器的半径有关, 半径越大, 能量越大
    B．与加速器的磁场有关, 磁场越强, 能量越大?
    C．与加速器的电场有关, 电场越强, 能量越大
    D．与带电粒子的质量和电量均有关, 质量和电量越大, 能量越大?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中正确的（   ）
    A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面对，UH将变大
    B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
    C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
    D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，x轴的上方存在方向与x轴正方向成1350角的匀强电场，电场强度为E＝1×103V/m，x轴的下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。有一个质量为m＝1×10-11kg，电荷量为q＝1×10-7C的带正电粒子，从坐标原点O以速度v＝2×103 m/s沿与x轴负方向成45°角方向进入磁场，设x轴上下方的电场和磁场区域足够大，不计粒子重力。求：

    （1）粒子从O点出发到第一次经过x轴前，在磁场中运动轨迹的半径。
    （2）粒子从O点出发到第一次经过x轴所经历的时间。
    （3）粒子从O点出发到第四次经过x轴的坐标。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （22分）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30o角，P点的坐标为（，0），在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴，正方向、大小为的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q，电子束以相同的速度v0从y轴上0y2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。求：
    （1）电子的比荷；
    （2）电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围；
    （3）从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远？最远距离为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距离均为L（L=0.1m），AB间所加电压u=200sin100πtV，如图乙所示。平行金属板右侧L/2处有一竖直放置的金属挡板C，高度为13L/12并和A、B间隙正对，C右侧L处有一竖直放置的荧光屏S。从O点沿中心轴线OO/以速度v0=2.0×103m/s连续射入带负电的离子，离子的比荷q/m=3×104 C/kg，（射到金属板上的离子立即被带走，不对周围产生影响，不计离子间的相互作用，离子在A、B两板间的运动可视为在匀强电场中的运动。）离子打在荧光屏上，可在荧光屏中心附近形成一个阴影。π取3，离子的重力忽略。
    （1）求荧光屏中心附近阴影的长度。
    （2）为使从A极板右侧边缘打出的离子能到达屏的中点O/，可在挡板正上方一圆形区域加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=T（圆心在挡板所在垂线上，图中未画出），求所加圆形磁场的面积和离子在磁场区域运动的时间。（计算结果全部保留二位有效数字）

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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，平行板电容器上板M带正电，两板间电压恒为U，极板长为（1+）d，板间距离为2d，在两板间有一圆形匀强磁场区域，磁场边界与两板及右侧边缘线相切，P点是磁场边界与下板N的切点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一带电微粒从板的左侧进入磁场，若微粒从两板的正中间以大小为v0水平速度进入板间电场，恰做匀速直线运动，经圆形磁场偏转后打在P点。

    （1）判断微粒的带电性质并求其电荷量与质量的比值；
    （2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （3）若带电微粒从M板左侧边缘沿正对磁场圆心的方向射入板间电场，要使微粒不与两板相碰并从极板左侧射出，求微粒入射速度的大小范围。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零,C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（  ）
    A．这离子带负电荷
    B．A点和B点位于同一高度
    C．离子在C点时速度最大
    D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （11分）如图所示，纸平面内一带电粒子以某一速度做直线运动，一段时间后进入一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后从上板边缘平行于板面进入两面平行的金属板间，两金属板带等量异种电荷，粒子在两板间经偏转后恰从下板右边缘飞出。已知带电粒子的质量为m，电量为q，其重力不计，粒子进入磁场前的速度方向与带电板成θ=60°角。匀强磁场的磁感应强度为B，带电板板长为L，板间距为d，板间电压为U。试解答：

    （1）上金属板带什么电？
    （2）粒子刚进入金属板时速度为多大？
    （3）圆形磁场区域的最小面积为多大？

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