如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长， - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：

（1）此时I区的磁感应强度；
（2）N板两个亮斑之间的距离。

答案

（1）3mv／2el（2）

解析

（1）低速质子运动轨迹与界面相切，得半径r＝2l／3      3分
由evB＝mv²／r                                 3分
得B＝3mv／2el                                  2分
（2）高速质子运动半径r′＝2l，运动至区域界面，速度方向与界面垂直
低速质子在电场中，沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，位移l＝

     3分
垂直电场方向上做匀速直线运动，位移y＝vt                                  3分
所以N板两个亮斑之间的距离Y＝rcos30°＋y                                3分
解得Y＝

2分
本题考查带电粒子在复合场中的运动，在磁场中由洛伦兹力提供向心力，画出运动轨迹，先找圆心，由几何关系求得半径，再由半径公式r=mv/qB求得磁感强度，进入电场后，把粒子的速度分解，在沿着电场方向粒子做初速度为零的匀加速运动，垂直电场方向速度为零，由类平抛运动求解

核心考点

试题【如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，】；主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图，光滑斜面的倾角为

，斜面上放置一矩形导体线框

，

边的边长为

，

边的边长为

，线框的质量为

，电阻为

，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为

，斜面上

线（

平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为

，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的

边始终平行底边，则下列说法正确的是(　　)

A．线框进入磁场前运动的加速度为

B．线框进入磁场时匀速运动的速度为

C．线框做匀速运动的总时间为

D．该匀速运动过程产生的焦耳热为

题型：不详难度：| 查看答案

（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值v_m．求：

（1）金属棒开始运动时的加速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．

题型：不详难度：| 查看答案

（16分）如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场，其他区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v₀射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP=h，不计粒子重力，求：

（1）粒子经过Q点时的速度大小；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）粒子从Q点运动到M点所用的时间。

题型：不详难度：| 查看答案

扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示：I、II两处的条形匀强磁场区域的宽度分别为L₁、L₂，边界竖直，I区域的右边界和II区域的左边界相距L，磁感应强度大小分别为B₁、B₂，方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为－q、重力不计的粒子，从靠***行板电容器的负极板处由静止释放，两极板间电压为U，粒子经电场加速后平行纸面射入I区域，射入时的速度方向与水平方向的夹角θ＝30°。
（1）当L₁＝L，B₁＝B₀时，粒子从I区域右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°，求B₀及粒子在I区域中运动的时间t₁；
（2）若L₂＝L₁＝L，B₂＝B₁＝B₀，求粒子在I区域中的最高点与II区域中的最低点之间的高度差h；
（3）若L₂＝L₁＝L，B₁＝B₀，为使粒子能返回I区域，求B₂应满足的条件；
（4）若L₁≠L₂，B₁≠B₂，且已保证粒子能从II区域的右边界射出，为使粒子从II区域右边界射出时速度与从I区域左边界射入时的方向总相同，求B₁、B₂、L₁、L₂之间应满足的关系式。

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中 (　　)

A．小球加速度一直增大

B．小球速度一直增大，直到最后匀速

C．杆对小球的弹力一直减小

D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变

题型：不详难度：| 查看答案

最新试题

热门考点