邊長為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分，左右兩側為勻強磁場，中間區(qū)域為勻強電場，如圖所示。左側磁場的磁感應強度大小為，方向垂直紙面向外；右側磁場的磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行。一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬

板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點進入左側磁場，又從距正方形上下邊界等間距的b點沿與電場平行的方向進入電場，不計粒子重力，求：

⑴粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小；

⑵粒子在左側磁場區(qū)域內(nèi)運動時的半徑及運動時間；

⑶電場強度E的取值在什么范圍內(nèi)時粒子能從右側磁場的上邊緣cd間離開？

（1）（2）（3）≤E≤

【解析】

試題分析：（1）粒子在電場中運動時 （2分）

解得 （1分）

（2）粒子進入磁場B1后 （1分）

解得 （1分）

設粒子在磁場B1中轉過的角度為α，由 （1分），解得 （1分）

周期 （1分）

粒子在磁場B1中運動的時間為 （2分）

（3）粒子在磁場B2中運動，在上邊緣cd間離開的速度分別為與，與之相對應的半徑分別為與。由分析知 （1分） （1分）

由牛頓第二定律 （1分）

粒子在電場中（2分）

解得 （1分）

同理 （2分）

所以電場強度的范圍為≤E≤ （2分）

考點：考查了帶電粒子在電磁場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海青浦區(qū)高三上期期末質量調(diào)研測試物理卷（解析版） 題型：實驗題

如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。

（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路。

（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉方向之間的關系之外，還應查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。

（3）閉合開關之前，應將滑動變阻器的滑動頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東棗莊第十八中學高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應強度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ。一個質量為m、半徑為r的勻質金屬圓環(huán)位于圓臺底部。圓環(huán)中維持恒定的電流I，圓環(huán)由靜止向上運動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是

A．在最初t時間內(nèi)安培力對圓環(huán)做的功為mgH

B．圓環(huán)運動的最大速度為

C．圓環(huán)先做勻加速運動后做勻減速運動

D．圓環(huán)先有擴張后有收縮的趨勢

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東棗莊第六中學高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

從手中豎直向上拋出的小球，與水平天花板碰撞后又落回到手中，設豎直向上的方向為正方向，小球與天花板碰撞時間極短．若不計空氣阻力和碰撞過程中動能的損失，則下列圖像中能夠描述小球從拋出到落回手中整個過程中速度v隨時間t變化的關系圖象是

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東煙臺高考診斷性測試物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是 。（雙選，填正確答案序號）

A.放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關

B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化成質子和電子時所產(chǎn)生的

C.比結合能越大，原子中核子結合的越牢固，原子核越穩(wěn)定

D.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東煙臺高考診斷性測試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，abcd為一矩形金屬線框，其中ab=cd=L，ab邊接有定值電阻R， cd邊的質量為m，其它部分的電阻和質量均不計，整個裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來。線框下方處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。初始時刻，兩彈簧處于自然長度，給線框一豎直向下的初速度v0，當cd邊第一次運動至最下端的過程中，R產(chǎn)生的電熱為Q，此過程cd邊始終未離開磁場，已知重力加速度大小為g，下列說法中正確的是

A.線框中產(chǎn)生的最大感應電流大于

B.初始時刻cd邊所受安培力的大小為

C.cd邊第一次到達最下端的時刻，兩根彈簧具有的彈性勢能總量大于

D.在cd邊反復運動過程中，R中產(chǎn)生的電熱最多為

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東滕州第三中學高三適應性訓練物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是

A．光子像其它粒子一樣，不但具有能量，也具有動量

B．玻爾認為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的

C．將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期

D．原子核的質量大于組成它的核子的質量之和，這個現(xiàn)象叫做質量虧損

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省資陽市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：計算題

（19分）如圖甲所示，有一磁感應強度大小為B、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場邊界OP與水平方向夾角為θ=45°，緊靠磁場右上邊界放置長為L、間距為d的平行金屬板M、N，磁場邊界上的O點與N板在同一水平面上，O1、O2為電場左右邊界中點。在兩板間存在如圖乙所示的交變電場（取豎直向下為正方向）。某時刻從O點豎直向上以不同初速度同時發(fā)射兩個相同的質量為m、電量為+q的粒子a和b。結果粒子a恰從O1點水平進入板間電場運動，由電場中的O2點射出；粒子b恰好從M板左端邊緣水平進入電場。不計粒子重力和粒子間相互作用，電場周期T未知。求：

（1）粒子a、b從磁場邊界射出時的速度va、vb；

（2）粒子a從O點進入磁場到O2點射出電場運動的總時間t；

（3）如果金屬板間交變電場的周期，粒子b從圖乙中t=0時刻進入電場，要使粒子b能夠穿出板間電場時E0滿足的條件。

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粗細均勻的電線架在A、B兩根電線桿之問。由于熱脹冷縮。電線在夏、冬兩季呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀，若電線桿始終處于豎直狀態(tài)，下列說法中正確的是

A．冬季，電線對電線桿的拉力較大

B．夏季，電線對電線桿的拉力較大

C．夏季與冬季，電線對電線桿的拉力一樣大

D．夏季，電線桿對地的壓力較大

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