（20分）靜電噴漆技術具有效率高、浪費少、質量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由指向的勻強電場,場強為。在板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒，已知油漆微粒的質量均為、電荷量均為，不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度。求：
      
（1）油漆微粒落在板上所形成的圖形面積；
（2）若讓、兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度，調節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出，其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度；
（3） 在滿足（2）的情況下，打中板的油漆微粒中，在磁場中運動的最短時間。
(1)18.1m2  (2)1.6m  (3)0.31s

試題分析：（1）油漆微粒的加速度
       ①
根據(jù)運動學規(guī)律：
          ②
運動的半徑
            ③
落在板上所形成圓形面積
           ④
由①②③式并代入數(shù)據(jù)得
        ⑤
（2）當電場反向
         ⑥
油漆微粒做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力
      ⑦
水平向右射出的油漆微粒打在板的右端，根據(jù)幾何關系
   ⑧
的長度
   ⑨

打在板左端的油漆微粒為和板相切的微粒，同理求得
          ⑩
油漆微粒打在極板上的長度
      11
由⑥⑦⑧⑨⑩11式并代入數(shù)據(jù)得
        12

（3）打在板上的微粒中，最短的弦長對應的時間最短
有幾何關系
     13
運動的最短時間
    14
微粒在磁場中運動的周期
      15
由7131415式代入數(shù)據(jù)解得
     16
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）如圖所示是質譜儀示意圖，圖中離子源S產生電荷量為q的離子，經(jīng)電壓為U的電場加速后，由A點垂直射人磁感應強度為B的有界勻強磁場中，經(jīng)過半個圓周，打在磁場邊界底片上的P點，測得PA=d，求離子的質量m。

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（1）所加交流電頻率應是多大？
（2）離子離開加速器時動能多大？
（3）若兩D型盒間距為d，兩者間電場為勻強電場，假設粒子在電場中加速的時間不忽略，但又不影響高頻電源與粒子偏轉間的同步關系，求某個粒子從加速開始到從D形盒中出來，所需的總時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉磁場，如圖為質譜儀的原理圖．設想有一個靜止的質量為m、帶電荷量為q的帶電粒子（不計重力），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進入磁感應強度為B的偏轉磁場中，帶電粒子打到底片上的P點，設OP=x，則在下圖中能正確反映x與U之間關系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，d處固定有負點電荷Q，一個帶電質點只在電場力作用下運動，射入此區(qū)域時的軌跡為圖中曲線abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四個頂點，則有（　�。�
A．a、b、c三點處電勢高低關系是φa＝φc>φb
B．質點由a到c，電勢能先增加后減小，在b點動能最小
C．質點在a、b、c三點處的加速度大小之比為2∶1∶2
D．若將d處的點電荷改為＋Q，該帶電質點的軌跡仍可能為曲線abc

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，一質量為m、電荷量為q的帶正電的小球以水平初速度v0從離地高為h的地方做平拋運動，落地點為N，不計空氣阻力，求：

（1）若在空間加一個豎直方向的勻強電場，使小球沿水平方向做勻速直線運動，則場強E為多大？
（2）若在空間再加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場，小球的落地點仍為N，則磁感應強度B為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在勻強電場中建立直角坐標系xoy，y軸豎直向上，一質量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點射出,方向與x軸夾角為θ,微粒恰能以速度v做勻速直線
運動,重力加速度為g。

（1）求勻強電場場強E的大小及方向；
（2）若再疊加一圓形邊界的勻強磁場,使微粒能到達x軸上的N點，M、N兩點關于原點o對稱，=L，微粒運動軌跡也關于y軸對稱。 己知所疊加磁場的磁感應強度大小為B，方向 垂直xoy平面向外。求磁場區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運動到N的時間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，s為一電子發(fā)射槍，可以連續(xù)發(fā)射電子束，發(fā)射出來的電子初速度可視為0，電子經(jīng)過平行板A、B之間的加速電場加速后，從O點沿x軸正方向進入xoy平面內，在第一象限內沿x、y軸各放一塊平面熒光屏，兩屏的交點為O，已知在y>0、0<x<a的范圍內有垂直紙面向外的勻強磁場，在y>0、x>a的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，大小均為B。已知給平行板AB提供直流電壓的電源E可以給平行板AB提供0~U之間的各類數(shù)值的電壓，現(xiàn)調節(jié)電源E的輸出電壓，從0調到最大值的過程中發(fā)現(xiàn)當AB間的電壓為時，x軸上開始出現(xiàn)熒光。（不計電子的重力）試求：
（1）當電源輸出電壓調至和U時，進入磁場的電子運動半徑之比r1：r2
（2）兩熒光屏上的發(fā)光亮線的范圍。

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