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    坐标原点O处有一放射源，它向xOy平面内的x轴下方各个方向发射速度大小都是v0的粒子，粒子的质量为m、电量为q；在0<y<d的区域内分布有指向y 轴正方向的匀强电场，在y≥d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度B=，ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于x轴放置，如图所示。测得进入磁场的a粒子的速率均为2v0，观察发现此时恰好无粒子打到ab板上。（粒子的重力忽略不计）
    (1)求电场强度的大小；
    (2)求感光板到x轴的距离；
    (3)磁感应强度为多大时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度。
    （1）  (2)  (3)
    （1）根据动能定理：   ------ (2分)
    由于 可得： 场强大小为      ------ (1分)
    （2）对于沿x轴负方向射出的粒子进入磁场时与x轴负方向夹角  ------ (1分)
    其在电场中沿x方向的位移        ------ (2分)                                                 
    易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与ab板相切      ------ (2分)
    根据洛伦兹力提供向心力------(1分)
    可得其圆周运动的半径 ------ (2分)
      ------ (1分)

    （3）易知沿x轴正方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上。其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切。可知此时   ------ (1分)
         ------ (1分)

    磁感应强度为原来的，即当恰好所有粒子均能打到板上      ------ (1分)
    ab板上被打中区域的长度         ------ (3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：计算题

    （2010·上海物理）（14分）如图，宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从处以的初速度，沿x轴负方向做的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求：

    （1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；
    （2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；
    （3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入
    q=

    求解指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图所示为某一仪器的部分原理示意图，虚线OA、OB关于y轴对称，， OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电场，电场强度大小相等、方向相反。带电粒子自x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出，经时间t到达OA上的M点，且此时速度与OA垂直。已知M到原点Ｏ的距离OM = a，不计粒子的重力。求：

    （1）匀强电场的电场强度E的大小；
    （2）为使粒子能从M点经Ⅱ区域通过OB上的N点，M、N点关于y轴对称，可在区域Ⅱ内加一垂直xOy平面的匀强磁场，求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域Ⅲ到达x轴上Q点的横坐标；
    （3）当匀强磁场的磁感应强度取（2）问中的最小值时，且该磁场仅分布在一个圆形区域内。由于某种原因的影响，粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直，成散射状，散射角为，但速度大小均相同，如图所示，求所有粒子经过OB时的区域长度。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R = 3Ω的电阻．导轨相距d = 1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B = 0.5T．质量为m = 0.1kg，电阻为r = 1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F = 1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求

    （1）CD运动的最大速度是多少？
    （2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
    （3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    电磁波有：
    A．可见光；B．红外线；C．紫外线；D．无线电；（E）γ射线；（F）伦琴射线。
    （1）按频率由大到小的顺序排列是：①          ；②            ；③           ；④           ；⑤           ；⑥             。
    （2）可对物体进行加热的是           ，激发荧光物质发光的是            ，可用来检查人体病变或骨折的是           ，能使种子发生变异培育新品种的是           。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d，则带电粒子从P点开始在到第二次在磁场中经过x轴时，在电场和磁场中运动的时间说法正确的有
    A．在电场中运动时间为
    B．在磁场中运动时间为
    C．在磁场中运动时间为
    D．运动总时间为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示在平面直角坐标系xOy中，，第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上距原点O为d的P点以速度v0垂直于y轴射入第Ⅰ象限的电场，经x轴射入磁场，已知，．不计粒子重力，求：

    （1）粒子在磁场中运动的半径，画出带电粒子运动的轨迹。
    （2）从粒子射入电场开始，求粒子经过x轴时间的可能值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，竖直放置足够长的平行光滑导轨间距d=lm、其电阻不计，磁感应强度B=1T、方向垂直纸面向里，匀质导体棒AB长L=2m、电阻r=1Ω、质量为m=0.lKg；电阻R1=R2=1Ω，现让棒AB由静止释放（与导轨接触良好）．下降到虚线位置时达到最大速度，下列说法正确的是（g= 10m/s2）
    A．棒AB的最大速度为1m/s
    B．通过R1的最大电流为lA
    C．闭合回路的路端电压是0.5v
    D．棒AB最大电功率为1W

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平放置的平行金属板a、b板长为L，板间距离为d。两板间所加电压变化情况如图2如示（U0已知）。两板间所加磁场的磁感应强度变化情况如图3所示（设磁感应强度方向垂直纸面向里为正，B0已知）。现有一质量为m，电荷量为q的带正电粒子，在t=0时刻沿平行金属板中轴线MN以某一初速度水平射入两板间，不计粒子重力。求：


    小题1:若在电场和磁场同时存在时（即0—t1时间内），粒子能沿直线MN运动，求粒子运动速度的大小。
    小题2:若粒子能第二次通过中轴线中点P，且速度方向是竖直向下的，求电场和磁场同时存在的时间t1（粒子在此前运动过程中未与极板相碰）。
    小题3:求在（2）中只有磁场存在的时间t2-t1的可能值。

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