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1、计算题 (10分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求:

(1)粒子从狭缝P处穿过b板进入匀强磁场的速度大小和方向θ.
(2)P、Q之间的距离L.
参考答案:(1)
? θ=300(2)L=5.8cm
本题解析:(10分)
(1)?粒子从a板左端运动到P处,由动能定理得

--------------------(2分)
代入有关数据,解得
---------------(1分)
,代入数据得θ=300 --------------------- (2分)
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图,由几何关系得
--------------------- (1分),又
-------------------(1分)
联立求得
--------------(1分)?代入数据解得L=5.8cm--------------(2分)
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子的初动能变为原来的2倍,还要使粒子保持擦极板边缘飞出,可采用的方法是 [ ]

A.将极板的长度变为原来的2倍

C.将两板之间的电势差变为原来的2倍
D.上述方法都不行
参考答案:C
本题解析:粒子的竖直偏量
,故要想使粒子保持擦极板边缘飞出,将极板的长度变为原来的
倍,。板间距离应该变为原来的
,将两板之间的电势差变为原来的2倍,故选C
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距为d,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力),从a板左端贴近a板处以大小为v0的初速度水平射入板间,在匀强电场作用下,刚好从b板的狭缝P处穿出,穿出时的速度方向与b板所成的夹角为θ=30°,之后进入匀强磁场做圆周运动,最后粒子碰到b板的Q点(图中未画出)。求:

(1)a、b板之间匀强电场的电场强度E和狭缝P与b板左端的距离。
(2)P、Q两点之间的距离L.
参考答案:(1)E=
,x=
(2)
本题解析:(1)粒子从a板左端运动到P处,由动能定理得

又有
, 求得E=
粒子在电场中做类平抛运动,P处到b板左端的距离x=v0t
d=at2/2,a=qE/m, 求得x=
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动
如图由几何关系得
,又
联立求得
考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动
本题难度:一般
4、简答题 质量为5×
kg的带电粒子以
=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央水平飞入板间,如图示,已知板长L=10cm,板间距离d=2cm,当
=1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,问粒子所带电荷的符号及量值,并计算AB间电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出(g取10m/
)

?
参考答案:
?
本题解析:


所以:
本题难度:简单
5、选择题 如右图所示,一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用),从静止开始经过同一加速电场加速,垂直打入偏转电场中,则它们?(?)


A.同时离开偏转电场,但出射点的位置不同
B.同时离开偏转电场,出射点的位置相同
C.先后离开偏转电场,但出射点的位置相同
D.先后离开偏转电场,且出射点的位置不同
参考答案:C
本题解析:在加速电场中,
,在偏转电场中,离子沿初速度方向做匀速直线运动:vx=v0,穿过电场的时间
,在加速电场中,由牛顿第二运动定律:
可知,一价离子的加速度大,运动时间短,偏转电场中,由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同,一价离子的水平速度大,仍然是一价离子的运动时间短,所以一价离子先离开电场;平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动:加速度
,偏移量
,可以看出,离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关,即出射位置相同,正确答案C。
本题难度:一般
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