如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一。当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一。当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S。设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：
(1)磁场的指向应该向里还是向外？
(2)速度为多大的电子才能通过小孔S？

答案

解：(1)由题图可知，平行板产生的电场强度E方向向下，带负电的电子受到的电场力F_E=eE，方向向上。若没有磁场，电子束将向上偏转，为了使电子能够穿过小孔S，所加的磁场施于电子束的洛伦兹力必须是向下的。根据左手定则分析得出，B的方向垂直于纸面向里
(2)电子受到的洛伦兹力为：F_B=evB，它的大小与电子速率v有关，只有那些速率的大小刚好使得洛伦兹力与电场力相平衡的电子，才可沿直线KA通过小孔S
据题意，能够通过小孔的电子，其速率满足下式：evB=eE，解得：v=

又因为

，所以

将U=300 V，B=0.06 T，d=0.05 m代入上式，得v=10⁵m/s，即只有速率为10⁵ m/s的电子可以通过小孔S

核心考点

试题【如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一。当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后，只有一定速率的电子】；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

在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求
(1)M、N两点间的电势差U_MN；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。

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如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与磁场方向垂直，与电场方向成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小。

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如图所示，一个带少量正电的小球沿着水平光滑绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后落到水平地板上，设其在空中飞行时间为t₁，水平射程为s₁，着地时速率为v₁，撤去磁场，其余条件不变，小球飞行时间为t₂，水平射程为s₂，着地时速率为v₂，若不计空气阻力，则

[ ]
A.s₁>s₂
B.t₁>t₂
C.v₁>v₂D.v₁=v₂

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如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y<0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外，一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P₁时速率为v₀，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P₂点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P₃点。不计重力。求：
(1)电场强度的大小；
(2)粒子到达P₂时速度的大小和方向；
(3)磁感应强度的大小。

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如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO"在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO"棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：
(1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大？

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