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 如圖所示， 一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、 電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中，微粒射出電場時的偏轉角θ=30º，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計。（取=1.73）求：

⑴電微粒進入偏轉電場時的速率v1；

⑵偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2；

⑶使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ⑴帶電微粒經加速電場加速后速度為v，根據(jù)動能定理

         ……………………1分

   =1.0×104m/s ……………………1分

⑵帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動

水平方向：  ……………………1分

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2 

豎直方向：       ……………………1分

  ……………………1分

由幾何關系 ………………1分

     得U2 =100V………………2分

⑶帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設微粒軌道半徑為R，由幾何關系知      ……………………1分

設微粒進入磁場時的速度為v/……………………2分

由牛頓運動定律及運動學規(guī)律

    得，                             …………………1分

 

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場，磁感應強度B至少為0.1T�！�1分

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的正方形盒子開有a、b、c三個微孔，盒內有垂直紙面向里的勻強磁場．一束速率不同的帶電粒子（質量、電量均相同，不計重力）從a孔沿垂直磁感線方向射入盒中，發(fā)現(xiàn)從c孔和b孔有粒子射出，試分析下列問題：
（1）判斷粒子的電性；
（2）從b孔和c孔射出的粒子速率之比v1：v2；
（3）它們在盒內運動時間之比為t1：t2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電微粒由A點進入電磁場并剛好能沿AB直線向上運動，則該微位在A、B兩點的動能Ek和電勢能EP的關系是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，直線OA與y軸成θ=30°角，在AOy范圍內有沿y軸負方向的勻強電場，在AOx范圍內有一個矩形區(qū)域的勻強磁場．該磁場區(qū)域的磁感應強度B=0.2T，方向垂直紙面向里．一帶電微粒電荷量q=+2×10-14C，質量m=4×10-20kg，微粒子在y軸上的某點以速度v0垂直于y軸進入勻強電場，并以速度v=3×104m/s垂直穿過直線OA，運動中經過矩形磁場區(qū)域后，最終又垂直穿過x軸．不計微粒重力，求：（根據(jù)創(chuàng)新設計習題改編）
（1）帶電微粒進入電場時的初速度v0多大？
（2）帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑r．
（3）最小矩形磁場區(qū)域的長和寬．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，P、Q為一平行板電容器的兩個豎直放置的金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球，閉合開關S，小球靜止時，懸線偏離豎直方向α角，則有（　�。�
A、小球一定帶正電B、若斷開開關S，小球將回到豎直位置C、若斷開開關S，將P板向上微移，懸線偏角將變大D、保持開關S閉合，將P板向左微移，懸線拉力將變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）空氣中的負氧離子對于人的健康極為有益，因為人體是一個復雜的帶電系統(tǒng)，每個細胞相當于一個微電池，細胞膜內外有50～90mV的電勢差。細胞“電池”只有在不斷充、放電的情況下，人的神經系統(tǒng)才能快速、準確地把視覺、聽覺、味覺等各種信息傳遞給大腦，而細胞的充放電過程要借助于負氧離子的不斷補充來維持。大自然環(huán)境中負氧離子濃度達104個/cm3，而室內或人聲鼎沸的公共場所僅102個/cm3。為此人們設計了人工負氧離子發(fā)生器以改善人們生活的環(huán)境，人工產生負氧離子的方法最常見的是電暈放電法．如圖所示一排針狀負極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達5000V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產生負氧離子。在負極后面加上小風扇，將大量負氧離子排出，使空氣清新化。

   

（1）針狀負極與環(huán)形正極間距離為5mm，且視為勻強電場，則電場強度為多大？

（2）電場對負氧離子的作用力為多大？

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