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    如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系xoy，y轴竖直向上，一质量为m、电荷量为+q的微粒从x轴上的M点射出,方向与x轴夹角为θ,微粒恰能以速度v做匀速直线
    运动,重力加速度为g。

    （1）求匀强电场场强E的大小及方向；
    （2）若再叠加一圆形边界的匀强磁场,使微粒能到达x轴上的N点，M、N两点关于原点o对称，=L，微粒运动轨迹也关于y轴对称。 己知所叠加磁场的磁感应强度大小为B，方向 垂直xoy平面向外。求磁场区域的最小面积S 及微粒从M运动到N的时间t。
    (1）竖直向上(2）  

    试题分析：
    （1）当微粒在电场中做匀速直线运动时，它所爱的电场力与重力平衡。所以有：qE－mg=0 ①（2分）
    由①式可解得： ②（1分）
    E的方向竖直向上 （1分）
    （2） 微粒在磁场中运动，由洛仑兹力和向心力公式得：
     ③（2分）
    由③式得： ④
    如图所示，当PQ为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小。（3分）

    由几何知识可得：r=Rsinθ ⑤（2分）
    其面积 ⑥
    又由圆周运动规律可得： ⑦ （1分）
    根据几何关系可知偏转角为2θ，则在磁场中运动的时间：
     ⑧（2分）
    又 ⑨（1分）
    且有 ⑩（1分）
    故微粒从M运动到N的时间：   （11） （2分）
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U1和U2的高频电源上，且 U1>U2，有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则（   ）
    A．t1<t2 ,Ek1 >Ek2B．t1=t2 , Ek1<Ek2
    		C．t1> t2 ,Ek1=Ek2D．t1<t2 ,Ek1=Ek2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。、为水平放置的间距的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由指向的匀强电场,场强为。在板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为、电荷量均为，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度。求：
          
    （1）油漆微粒落在板上所形成的图形面积；
    （2）若让、两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。板被油漆微粒打中的区域的长度；
    （3） 在满足（2）的情况下，打中板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （19分）如图所示装置中，区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为E和E/2;Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求:

    （1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径;
    （2）O、M间的距离;
    （3）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平放置的光滑绝缘杆MN分别交于c、d两点，点o是cd的中点，杆MN上a、b两点关于o点对称．两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比．一带正电的小球穿在杆上，以初速度v0从a点出发沿杆运动到b点．在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为Fa、Fb、Fo．下列说法可能正确的是（　　）
    A．Fa＞Fo
    B．Fb＞Fa
    C．小球一直做匀速直线运动
    D．小球先做加速运动后做减速运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （19分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1 =" 0.40" T，方向垂直纸面向里，电场强度E = 2.0×105 V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面的正三角形匀强磁场区域（图中未画出），磁感应强度B2 =" 0.25" T。一束带电量q = 8.0×10-19 C，质量m = 8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间，不计重力，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射向三角形磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为60°。则：

    （1）离子运动的速度为多大？
    （2）若正三角形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向外，离子在磁场中运动的时间是多少？
    （3）若正三角形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向里，正三角形磁场区域的最小边长为多少？
    （4）第（3）问中离子出磁场后经多长时间到达X轴？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （22分）某放置在真空中的装置如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。在C、D的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场，磁场的理想上边界与金属板C、D下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，图乙中的为已知，但其变化周期未知。已知金属板A、B之间的电势差为，金属板C、D的长度均为L，间距为。质量为m、电荷量为q的带正电粒子P（初速度不计、重力不计）进入A、B两板之间被加速后，再进入C、D两板之间被偏转，恰能从D极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。

    （1）求金属板C、D之间的电势差UCD。
    （2）求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向。
    （3）规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，在图乙中t=0时刻该粒子进入磁场，并在时刻粒子的速度方向恰好水平，求磁场的变化周期T0和该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间，两板间所加电压为U0；经电场加速后，电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入，两板间距离和长度均为；距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。
    （1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；
    （2）若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过P板的右边缘飞出，求磁场的磁感应强度大小B；
    （3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板P和Q间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期（即2t0时间）内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；MO为胶片。由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不计，不计粒子所受重力。下列说法中正确的是
    A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等
    B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等
    C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等
    D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大

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