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    如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，两板长度均为L=4cm，两板间距离d=3.2cm，两板间电压U=480V．在金属板右侧有垂直纸面的匀强磁场，P、Q两条竖直线为匀强磁场的边界，P、Q间距离s=3cm．一个质量m=1.6×10-26Kg、电荷量q=8.0×10-19C的负电荷（不计重力），以速度V0=2.0×105m/s从金属板左侧沿中线射入两板间，从金属板右侧飞出后又进入PQ间的匀强磁场中，最后从磁场右边界水平飞出．试求：
    （1）电荷从磁场中飞出时的速度大小V；
    （2）匀强磁场的磁感就强度B的大小．

    【答案】分析：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，电场力做功等于粒子动能的变化；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据题目的条件，画出运动的轨迹，根据几何关系求出轨迹的半径，再由洛伦兹力提供向心力写出动力学方程，即可求出磁感应强度B．
    解答：解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，运动的时间：s
    粒子在电场中的加速度：=7.5×1011m/s2
    粒子在竖直方向的速度：m/s
    粒子射出电场时的速度：m/s
    带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力不做功，所以电荷从磁场中飞出时的速度大小V=2.5×105m/s．
    （2）带电粒子进入匀强磁场前与水平方向的夹角θ：，所以θ=37°
    带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹如图：

    由几何关系得：=5cm
    又洛伦兹力提供向心力，即：
    代入数据解得：B=0.1T
    答：（1）电荷从磁场中飞出时的速度大小V=2.5×105m/s
    （2）匀强磁场的磁感就强度B=0.1T
    点评：在此题中注意分清过程，弄清每个过程中的物理模型．运用相应知识点来逐一解决．更要注意题目中的恰好的含义．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?江苏）如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴．M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．
    （1）当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0
    （2）求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上．
    （3）若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹．
    （4）求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向下为正方向建立x轴．板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．
    求：（1）当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0；
    （2）两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上；
    （3）电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，距平行板右端L处有竖直屏，平行板长、板间距均为2L，板间电压恒定．一带电粒子（重力不计）以平行于板的初速度v0沿两板中线进入电场，粒子在屏上的落点距O点距离为L，当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0从MN板左端各位置进入电场（忽略粒子间的相互作用），则（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?湛江二模）如图所示，M、N为两对圆弧塑料导轨，分别粘接在U形金属导轨上层的C、D、E、F点，三导轨平滑连接且宽均为L=1m，导轨下层距离水平地面高为H=0.2m，在其上方放置一单向导电、质量为m2=1kg的金属杆2（已知金属杆2在P端电势高于Q端电势时有电流通过，反之无电流通过），整个装置放在竖直向上的  匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B=0.1T．已知质量为m1=0.5kg的金属杆1在M轨道上从高为h=0.8m处由静止释放沿导轨M滑下，经U形金属导轨上层水平部分后滑上塑料导轨N，金属杆1与U形金属导轨上层水平部分接触良好，多次反复运动后使金属杆2脱离轨道着地，着地点到下层轨道右端水平距离为s=0.2m处，金属杆1和金属杆2导电时的电阻之和为R=2Ω（忽略一切摩擦和导轨的电阻），取g=10m/s2．求：
    （1）流过金属杆的最大电流；
    （2）当金属杆2离开下层导轨后金属杆1的最大速度及上升的最大高度；
    （3）此过程中电路产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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