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    如题25图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）
    （1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ；
    （2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；
    （3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。
    见解析
    （1）
    正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1，设
    对正离子，应用动能定理有eU0＝mV12，
    正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动

    受到电场力F＝qE0、产生的加速度为a＝，即a＝，
    垂直电场方向匀速运动，有2d＝V1t，
    沿场强方向：Y＝at2，
    联立解得E0＝
    又tanφ＝，解得φ＝45°；
    （2）
    正离子进入磁场时的速度大小为V2＝，
    解得V2＝
    正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，qV2B＝，
    解得离子在磁场中做圆周运动的半径R＝2；
    （3）根据R＝2可知，
    质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1，运动半径为R1＝2，
    质量为16m的离子在磁场中的运动打在S2，运动半径为R2＝2，
    又ON＝R2－R1，
    由几何关系可知S1和S2之间的距离ΔS＝－R1，
    联立解得ΔS＝4(－)；
    由R′2＝(2 R1)2+( R′－R1)2解得R′＝R1，
    再根据R1＜R＜R1，
    解得m＜mx＜25m。
    练习册系列答案
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    （1）电子的质量是多少？
    （2）穿过磁场的时间是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2，线框A1的电阻为R，质量为M，物块A2的质量为m（M>m），两匀强磁场区域I、II的高度也为L，磁感应强度均为B，方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC／进入磁场II时线框做匀速运动。求：
    （1）ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1；
    （2）ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P；
    （3）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率V垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中(如图11)。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图1中纸面向里。

    (1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
    (2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:直线O与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。

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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，相距的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场的场强方向竖直向下，PT下方的电场的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为的PQ区域内，连续分布着电量为、质量为的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求：
    （1）电场强度与；
    （2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？
    （3）有一边长为、由光滑绝缘壁围成的正方形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于，磁感应强度的大小还应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    电子质量为m、电量为e，从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限（包括x轴、y轴），射入时速度方向不同，速度大小均为v0，如图所示．现在某一区域加方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，并保证粒子均从O点进入磁场，磁感应强度为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上，荧光屏与y轴平行，求：
    （1）荧光屏上光斑的长度；
    （2）所加磁场范围的最小面积．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （A）如图所示，在边长为L=1m的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为B=
    		3
    3
    T、方向垂直纸面向外的匀强磁场，现有一束比荷
    q
    m
    =102C/kg带正电粒子，从AC边中点P以平行于CD边的某一速度射入磁场，粒子的重力可忽略不计．
    （1）若粒子进入磁场时的速度大小为v0=10m/s，求粒子在磁场中运动的轨道半径；
    （2）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子在磁场中的运动时间；
    （3）为使粒子能从CD边飞出磁场，粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    电子从A点以速度v垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示、电子的质量为m，电荷量为e，电子的重力和空气阻力均忽略不计，求：
    （1）在图中正确画出电子从进入匀强磁场到离开匀强磁场时的轨迹；（用尺和圆规规范作图）
    （2）求匀强磁场的磁感应强度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题


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