如图所示，水平放置的两块带金属极板a、b平行正对，极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向坚直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，假设电场、 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：北京期末题难度：来源：

如图所示，水平放置的两块带金属极板a、b平行正对，极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向坚直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v₀从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向进入极板间，恰好做匀速直线运动，不计重力及空气阻力。
（1）求匀强磁场感应强度B的大小；
（2）若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离；
（3）若撤去磁场，并使电场强度变为原来的2倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板时动能的大小。

答案

解：（1）带电粒子匀速通过场区时受到的电场力与洛伦兹力平衡，

解得磁感应强度

（2）电子通过电场区偏转的距离

（3）设粒子运动到下极板时的动能大小为E_k，根据动能定理

解得

核心考点

试题【如图所示，水平放置的两块带金属极板a、b平行正对，极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向坚直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，假设电场、】；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

在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电强E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30T。如图所示，在该直空室内建立O－xyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量

kg、带负电的质点以速度v₀=100m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g=10m/s²。
（1）求质点所受电场力与洛伦兹力大小之比；
（2）求带电质点的电荷量；
（3）若在质点通过O点时撤去磁场，求经过时间t=0.20s带电质点的位置坐标。

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由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中下的正、负离子发生偏转，便可用来发电。如图为一利用风海流发电的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N，金属板长为a，宽为b，两板间的距离为d。将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向由南向北，用导线将M、N外侧连接电阻为R的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电。设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为v，海水的电阻率为

，海水所受摩擦阻力与流速成正比，比例系数为k。
（1）求磁流体发电机电动势E的大小，并判断M、N两板哪个板电势较高；
（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在t时间内磁流体发电要消耗的总机械能。

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如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m。在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度

T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度

m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。
（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度；
（2）证明任间时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；
（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动最长时间和最短时间。

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如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系

（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度

沿x轴正方向出发，下列说法正确的是

[ ]
A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动
B．若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动
C．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动
D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动

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如图所示K与虚线MN之间是加速电场。虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行。电场和磁场的方向如图所示。图中A点与O点的连线垂直于荧光屏。一带正电的粒子从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在图中的荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed/2，式中的d是偏转电场的宽度且为已知量，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v₀关系符合表达式v₀=E/B，如图所示，试求：
（1）画出带电粒子的运动轨迹示意图；
（2）磁场的宽度L为多少？
（3）带电粒子最后在电场和磁场中总的偏转距离是多少？

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