【題目】如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L=l m，間距d=m，兩金屬板間電壓UMN=1×104V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點(diǎn)距離為m�，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m=3×l0kg，帶電量q=+l×10C，初速度v0=1×l0 m／s。求：

(1)帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向？

(2)若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域ABC后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ?

(3)接第(2)問，若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2 至少應(yīng)為多大？

【答案】（1）；垂直于AB方向出射．（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a，

則： 解得：

豎直方向的速度為：vy＝at＝×105m/s

射出時(shí)速度為：

速度v與水平方向夾角為θ，，故θ=30°，即垂直于AB方向出射．

（2）帶電粒子出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的偏轉(zhuǎn)的位移，即粒子由P1點(diǎn)垂直AB射入磁場(chǎng)，

由幾何關(guān)系知在磁場(chǎng)ABC區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由

知：

（3）分析知當(dāng)軌跡與邊界GH相切時(shí)，對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系得：

故半徑

又

故

所以B2應(yīng)滿足的條件為大于．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知平面b上的電勢(shì)為2 V。一電子經(jīng)過a時(shí)的動(dòng)能為10 eV，從a到d的過程中克服電場(chǎng)力所做的功為6 eV。下列說法正確的是（ ）

A. 平面c上的電勢(shì)為零

B. 該電子可能到達(dá)不了平面f

C. 該電子經(jīng)過平面d時(shí)，其電勢(shì)能為4 eV

D. 該電子經(jīng)過平面b時(shí)的速率是經(jīng)過d時(shí)的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電粒子q射入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，粒子只受電場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示，且OB<OA<OC。下列說法正確的是

A. q與Q帶同種電荷

B. q在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

C. q在B點(diǎn)的速度大于在C點(diǎn)的速度

D. q在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為 0.5 A 和 1.0 V。重新 調(diào)節(jié) R 并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為 2.0 A 和24 V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為（ ）

A. 40 W B. 44 W C. 47 W D. 48 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電阻為1Ω的某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的正弦交流電的i﹣t圖線如圖線a所示；調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的i﹣t圖象如圖線b所示．以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電流的說法正確的是（　�。�

A. 在圖中t＝0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零

B. 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2

C. 交流電a的電動(dòng)勢(shì)的頻率為50Hz

D. 交流電b的電動(dòng)勢(shì)的最大值為V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量m=1. 28kg、邊長1=1.6m、匝數(shù)n=10的正方形線圈，總電阻。邊長為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示。從t=0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛，取g=10m/s2。則

A. 在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=3. 2V

B. 在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=1.6V

C. to=2s

D. to=4s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，考慮了兩種可能的速度變化：一種是速度隨時(shí)間均勻變化，另一種是速度隨位移均勻變化。如圖所示，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B是運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置。從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為Δt，位移為Δx，速度變化為Δv。類比加速度的定義式，寫出速度隨位移的變化率ax的表達(dá)式。判斷在自由落體運(yùn)動(dòng)中ax是增大的還是減小的，并說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平光滑的桌面上有兩個(gè)大小相同的小球A、B，質(zhì)量分別是m1、m2，A球以的速度與靜止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分別是、。碰撞過程中A對(duì)B的作用力是F2，B對(duì)A的作用力是F1。

a．請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和加速度的定義，推導(dǎo)小球A和小球B在碰撞過程中滿足：。

b．如果碰撞過程中機(jī)械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞；如果碰撞過程中機(jī)械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。若=2kg、=1kg，某次碰撞滿足=2m/s、=2m/s。通過計(jì)算碰撞前后的機(jī)械能說明該次碰撞屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖光滑金屬導(dǎo)軌efgh由寬窄兩部分組成,導(dǎo)軌電阻不計(jì),其中傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌用光滑絕緣材料連接(長度可忽略,導(dǎo)體AB經(jīng)過此處時(shí)動(dòng)能不變)水平傾斜導(dǎo)軌都有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向如圖所示。eg間距為L連接有阻值為R的電阻,h間距為2L,導(dǎo)體棒AB長L,CD長2L,質(zhì)量均為m,電阻均為r,傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角為θ�，F(xiàn)導(dǎo)體棒AB由距水平面H高處靜止釋放(H足夠高)AB、CD在運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好并始終垂直導(dǎo)軌(em、gn足夠長,AB不會(huì)越過mn兩點(diǎn),重力加速度g),則( )

A. 導(dǎo)體棒A在傾斜導(dǎo)軌的最終速度為

B. 從釋放到最終穩(wěn)定,通過電阻R上的電荷量為

C. 最終CD棒的速度為

D. 最終AB棒的速度為

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