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一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度为υ0时,它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板.现欲使入射速度为
υ0
2
的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板,则在其他量不变的情况下,必须(  )
A.使粒子的带电荷量减小为原来的
1
2
B.使两板间的电压减小为原来的
1
4
C.使两板间的距离增大为原来的2倍
D.使两板间的距离增大为原来的4倍

设平行板长度为l,宽度为2d,板间电压为U,
恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上,则
沿初速度方向做匀速运动:t=
l
v0

垂直初速度方向做匀加速运动:a=
qU
2dm

d=
1
2
at2=
qUl2
4dmv02

欲使质量为m、入射速度为
v0
2
的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,则沿初速度方向距离仍是l,垂直初速度方向距离仍为d,
A、使粒子的带电量减少为原来的
1
2
,则y=
1
2
qUl2
4dm(
v0
2
)
2
=2d,故A错误;
B、使两板间所接电源的电压减小到原来的一半,y=
1
4
qUl2
4dm(
v0
2
)
2
=d,故B正确;
C、使两板间的距离增加到原来的2倍,此时垂直初速度方向距离应为2d,y=
qUl2
8dm(
v0
2
)
2
=2d,故C正确,D错误.
故选:BC.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

真空环境中存在竖直向上的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=10.0V/m,磁感应强度B=3.14T.现在此空间建立xyz三维坐标系,其中x轴水平向右、y轴水平向里、z轴竖直向上,三坐标轴的单位均为米(m),一带电油滴恰好悬停在坐标原点。t1=0时刻油滴受瞬间的水平冲量(油滴质量、电量不变),以=3.14m/s的速度沿x轴正方向运动;t2=1.50s时刻撤去匀强磁场;t3=2.50s时刻撤去匀强电场。取g=10m/s2,试求t4=3.00s时刻油滴所在位置的坐标(计算结果取三位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

软铁棒放在永磁体的旁边能被磁化,这是由于…(  )
A.在永磁体磁场作用下,软铁棒中形成了分子电流
B.在永磁体磁场作用下,软铁棒中的分子电流消失了
C.在永磁体磁场作用下,软铁棒中分子电流的取向变得大致相同
D.在永磁体磁场作用下,软铁棒中分子电流的取向变得更加杂乱无章

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,在宽度分别为l1l2的两个毗邻的条形区域内分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中运动时间之比。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T;x<0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场.现有一质量为m=4.0×10-9kg,带电荷量为q=2.0×10-7C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场,如图所示,v0与x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l=
2
m.已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力.求:(1)粒子穿过y轴正半轴的位置以及此时速度与y轴负方向的夹角;
(2)x<0区域电场的场强;
(3)试问粒子能否经过坐标原点O?若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,某空间存在正交的匀强电场和运强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入该空间并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是(  )
A.微粒一定带负点
B.微粒一定做匀速运动
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的重力势能一定增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

长为L的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m、电量为q的正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以初速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,求初速度v的范围.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在长方形abcd区域内有正交的电磁场,ab=
bc
2
=L,一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc边的中点P射出,若撤去磁场,则粒子从c点射出;若撤去电场,则粒子将(重力不计)(  )
A.从b点射出B.从b、P间某点射出
C.从a点射出D.从a、b间某点射出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落,进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面,磁感应强度为B,电场强度为E。已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径R为( )
A.B.
C.D.

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