如圖所示，C、D為平行正對(duì)的兩金屬板，在D板右方一邊長(zhǎng)為l＝6.0 cm的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該區(qū)域恰好在一對(duì)平行且正對(duì)的金屬板M、N之間，M、N兩板均接地，距板的右端L＝12.0 cm處放置一觀察屏．在C、D兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，并從C板O處以每秒1 000個(gè)的頻率均勻的源源不斷地釋放出電子，所有電子的初動(dòng)能均為Ek0＝120 eV，初速度方向均沿OO′直線，通過(guò)電場(chǎng)的電子從M、N的正中間垂直射入磁場(chǎng)．已知電子的質(zhì)量為m＝9.0×10－31 kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝6.0×10－4 T．問(wèn)：
(1) 電子從D板上小孔O′點(diǎn)射出時(shí)，速度的最大值是多大？
(2) 電子到達(dá)觀察屏(觀察屏足夠大)上的范圍有多大？
(3) 在uCD變化的一個(gè)周期內(nèi)，有多少個(gè)電子能到達(dá)觀察屏？
(1)(2)
(3)1400
(16分)(1)時(shí)，粒子獲得最大速度 (1分)

由動(dòng)能定理  (2分)
得 (1分)
(2) 最大半徑 (1分)

 (2分)
最小半徑應(yīng)滿足 (1分)
∴
 (2分)
∴ (1分)
(3)  (1分)
 (2分)
∴ (1分)
∴ (1分)
本題考查的是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與力學(xué)綜合的問(wèn)題，利用動(dòng)能定理得到粒子的最大速度，利用粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的相關(guān)公式求出電子的范圍，并求出電子個(gè)數(shù)；
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.在豎直方向存在交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)如圖（豎直向上為正），電場(chǎng)大小為．一傾角為θ足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面放置在此空間．斜面上有一質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球，從t=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，設(shè)第5秒內(nèi)小球不會(huì)離開(kāi)斜面，重力加速度為g

求：（1）求第1秒末小球的速度大�。�
(2)第6秒內(nèi)小球離開(kāi)斜面的最大距離．
（3）若第19秒內(nèi)小球仍未離開(kāi)斜面，θ角應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺，其簡(jiǎn)化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L(zhǎng)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)邊界豎直，Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，兩磁場(chǎng)區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場(chǎng)邊界的交點(diǎn)分別為O1、O2和O3。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點(diǎn)與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計(jì)。

（1）若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應(yīng)為多大？
（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時(shí)速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場(chǎng)區(qū)的間距，粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域，則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（l0分）磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場(chǎng)，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場(chǎng)邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為，邊界POQ的曲線方程為。且方程對(duì)稱(chēng)y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過(guò)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后都會(huì)聚焦在x軸上的F點(diǎn)．已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（－a，0），F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0）．不計(jì)粒子所受重力和相互作用求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為多大時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)對(duì)間為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一電子以與磁場(chǎng)垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，從N點(diǎn)射出，如圖12所示，若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則       ( 　　)
A．h＝d
B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D．洛倫茲力對(duì)電子不做功

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(新題快遞)如圖所示，寬h＝2 cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一群正粒子從O點(diǎn)以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場(chǎng)．若粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r均為5 cm，不計(jì)粒子的重力，則(　　)
A．右邊界：－4 cm<y<4 cm內(nèi)有粒子射出
B．右邊界：y>4 cm和y<－4 cm內(nèi)有粒子射出
C．左邊界：y>8 cm內(nèi)有粒子射出
D．左邊界：0<y<8 cm內(nèi)有粒子射出

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=10cm.求:(不計(jì)重力)

(1)帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)帶電粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離d多大?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，相互平行的豎直分界面MN、PQ，相距L，將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度未知，Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，自MN上的O點(diǎn)以初速度v0水平射入Ⅱ區(qū)，此時(shí)Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)方向豎直向下，以后每當(dāng)電子剛從Ⅲ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū)時(shí)，電場(chǎng)突然反向，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，這個(gè)電子總是經(jīng)過(guò)O點(diǎn)且水平進(jìn)入Ⅱ區(qū).（不計(jì)電子重力）

小題1:畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖；
小題2:求電子經(jīng)過(guò)界面PQ上兩點(diǎn)間的距離；
小題3:若Ⅱ區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒為E，求Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場(chǎng)中，MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓，電壓變化周期T=0.1s，兩板間電場(chǎng)可看做均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng). 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，分界線為CD，AB為熒光屏. 金屬板間距為d，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)B的寬度為d. 已知：，帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì). 試求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑；
（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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