【題目】在圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直。具有某一水平速度的帶電粒子，將沿著圖中所示的虛線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，具有其他速度的帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種器件能把具有某一特定速度的帶電粒子選擇出來，叫作速度選擇器。已知粒子A（重力不計(jì)）的質(zhì)量為m,帶電量為+q；兩極板間距為d；電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。求：

(1)帶電粒子A從圖中左端應(yīng)以多大速度才能沿著圖示虛線通過速度選擇器？

(2)若帶電粒子A的反粒子(-q, m)從圖中左端以速度E/B水平入射，還能沿直線從右端穿出嗎？為什么？

(3)若帶電粒子A從圖中右端兩極板中央以速度E/B水平入射，判斷粒子A是否能沿虛線從左端穿出，并說明理由。若不能穿出而打在極板上．請(qǐng)求出粒子A到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能？

【答案】(1) E/B (2) 仍能直線從右端穿出，由(1)可知，選擇器(B, E)給定時(shí)，與粒子的電性、電量無關(guān)．只與速度有關(guān) (3) 不可能,

【解析】試題分析：，電場(chǎng)的方向與B的方向垂直，帶電粒子進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，受電場(chǎng)力和安培力，且二力是平衡力，即Eq=qvB，即可解得速度。仍能直線從右端穿出，由(1)可知，選擇器(B, E)給定時(shí)，與粒子的電性、電量無關(guān)．只與速度有關(guān)。

(1) 帶電粒子在電磁場(chǎng)中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力（不計(jì)重力），當(dāng)沿虛線作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)力平衡，即Eq=Bqv

解得：

（2）仍能直線從右端穿出，由(1)可知，選擇器(B, E)給定時(shí)，與粒子的電性、電量無關(guān)．只與速度有關(guān)。

(3)設(shè)粒子A在選擇器的右端入射是速度大小為v，電場(chǎng)力與洛倫茲力同方向，因此不可能直線從左端穿出，一定偏向極板。設(shè)粒子打在極板上是的速度大小為v′。

由動(dòng)能定理得：

因?yàn)?/span> E=Bv

聯(lián)立可得粒子A到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能為：

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】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，A、B同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其巾小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m，與小車相連的滑輪的質(zhì)量為m0。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡摩擦力。

(1)A同學(xué)在實(shí)驗(yàn)巾得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(2)A同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的F-a圖象如圖丙所示，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量M=___________（用所給物理量的符號(hào)表示）.

(3)B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的F-a圖象如圖丁所示，圖線不過原點(diǎn)的原因可能是________________。（答一條即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，由此可知 (　　)

A. 帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大

B. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大小大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度大小

C. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的加速度大小小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小

D. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小，比在P點(diǎn)時(shí)的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）從地面豎直上拋物體A，同時(shí)，在某高度處有一物體B自由落下，兩物體在空中相遇時(shí)的速率都是v，則（ ）

A. 物體A的上拋初速率是兩物體相遇時(shí)速率的2倍

B. 相遇時(shí)物體A已上升的高度和物體B已下落的高度相同

C. 物體A和物體B落地時(shí)間相等

D. 物體A和物體B落地速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著汽車的晉級(jí)，極速飛車運(yùn)動(dòng)逐漸為人們所喜愛。隨著科技的發(fā)展，新型發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷研制，汽車所能達(dá)到的最大速度得到了不斷的提高，但人體所能承受的最大加速度卻有一定的限度，超過這個(gè)限度，短時(shí)間內(nèi)人體就會(huì)產(chǎn)生不良的生理反應(yīng)。現(xiàn)有一個(gè)飛車愛好者由靜止開始驅(qū)車跑4.8 km的路程并最終停下來，所需最短時(shí)間為68 s，汽車的最大時(shí)速為360 km/h。求：人體所能承受的最大加速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國在軌運(yùn)行的氣象衛(wèi)星有兩類，一類是極地軌道衛(wèi)星—風(fēng)云1號(hào)，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為12h，另一類是地球同步軌道衛(wèi)星—風(fēng)云2號(hào)．下列說法正確的是

A. 風(fēng)云1號(hào)的線速度小于風(fēng)云2號(hào)的線速度

B. 風(fēng)云1號(hào)的向心加速度大于風(fēng)云2號(hào)的向心加速度

C. 風(fēng)云1號(hào)的發(fā)射速度大于風(fēng)云2號(hào)的發(fā)射速度

D. 風(fēng)云2號(hào)可在北京上空運(yùn)行，故可用于我國的電視廣播

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面與水平面夾角θ，在斜面上空A點(diǎn)水平拋出兩個(gè)小球a、b，初速度分別為va、vb，a球恰好垂直打到斜面上M點(diǎn)，而b球落在斜面上的N點(diǎn)，而AN恰好垂直于斜面，則

A. a、b兩球水平位移之比為∶2

B. a、b兩球水平位移之比為va∶2vb

C. a、b兩球下落的高度之比為∶4

D. a、b兩球下落的高度之比為∶2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)機(jī)通過一輕繩吊起一質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電動(dòng)機(jī)的功率不超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m（已知此物體在被吊高接近90m時(shí)已開始以最大速度勻速上升）。

（1）吊車達(dá)到最大功率時(shí)，重物上升的速度為多少？

（2）重物上升90m所需時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車沿著一條平直的公路行駛，公路旁邊有與公路平行的一行電線桿，相鄰電線桿間的間隔為50m，取汽車駛過某一根電線桿的時(shí)刻為零時(shí)刻，此電線桿作為第1根電線桿，此時(shí)刻汽車行駛的速度大小v1=5m/s，假設(shè)汽車的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，10s末汽車恰好經(jīng)過第3根電線桿，則下列說法中正確的是（ ）

A. 汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2

B. 汽車?yán)^續(xù)行駛，經(jīng)過第7根電線桿時(shí)的瞬時(shí)速度大小為25m/s

C. 汽車在第3根至第7根電線桿間運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為20s

D. 汽車從第3根至第7根電線桿間的平均速度為20m/s

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