當前位置： 2017年浙江省溫州中學高考物理模擬試卷（10月份）> 試題詳情

在物理學上，常利用測定帶電粒子的受力情況來確定復合場中場強的大小和方向．如圖所示，在立方體區(qū)域內存在待測定的勻強電場和勻強磁場，在其左側分別是加速電場和速度選擇器，用于獲取特定速度的帶電粒子．裝置中，燈絲A接入電源后發(fā)出電子，P為中央帶小圓孔的豎直金屬板，在燈絲A和金屬板P之間接入電源甲，使電子加速；在間距為d的水平正對金屬板C、D間接入電源乙，在板間形成勻強電場．C、D間同時存在垂直紙面向外、大小為B₀的勻強磁場（左右寬度與兩板相同）．現將電源甲、乙的輸出電壓分別調到U₁、U₂，使電子沿直線運動進入待測區(qū)域，如圖中虛線所示．電子質量為m、電量為e,重力不計，從燈絲出來的電子初速不計，整個裝置置于真空室內．

（1）用筆畫線代替導線將電源甲、乙接入裝置，以滿足題中要求；
（2）求電子從P板出來的速度v₀及U₁與U₂滿足的關系式；
（3）調節(jié)U₁與U₂，使電子以不同的速度大小沿+X軸進入待測區(qū)域，測得電子剛進入時受力大小均為F，由此，你能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？
（4）保持電子進入待測區(qū)域的速度大小仍為v₀，轉動待測區(qū)域（轉動中電場、磁場相對坐標軸的方向不變），使電子沿Y軸或Z軸方向射入．測得電子剛射入時受力大小如下表所示，根據表中信息又能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？
入射速度方向 +Y -Y +Z -Z
電子受力大小
2
F
2
F
3
F F

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：153難度：0.1

相似題

1．如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。t=0時刻，從原點O向xOy平面內發(fā)射大量速度大小相等、方向不同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角在0°～90°范圍內，其中沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t₀時刻剛好從磁場右邊界上P（3a,
3
a
）點離開磁場.不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
（1）畫出沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中的軌跡，并求該軌跡的半徑R；
（2）求粒子的比荷
q
m
；
（3）求右邊界上有粒子射出的區(qū)域長度d。
發(fā)布：2024/11/17 17:0:1組卷：325引用：6難度：0.4
解析
2．在如圖所示的平面直角坐標系xOy中，第一象限有豎直向下的勻強電場，第三、四象限有垂直于紙面向外、磁感應強度大小不同的勻強磁場。一質量為m、電量為+q的帶電粒子沿x軸正向以初速度v₀從A（0，1.5l）點射入第一象限，偏轉后打到x軸上的
C
（
3
l
,
0
）
點。已知第四象限勻強磁場的磁感應強度大小為
m
v
0
ql
，不計粒子重力。
（1）求第一象限勻強電場的電場強度大?。?br />（2）求粒子從C點直接運動到P（0，-3l）點所用的時間；
（3）為使從C點射入磁場的粒子經過第三象限偏轉后直接回到A點，求第三象限磁場的磁感應強度大小。
發(fā)布：2024/11/18 1:0:2組卷：741引用：8難度：0.4
解析

3．如圖所示，兩個完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，使軌道兩端在同一高度上，右邊軌道置于勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向外。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止開始沿軌道運動，P、M分別為兩軌道的最低點，則下列有關判斷正確的是（　?。?/h2>

A．兩小球第一次到達軌道最低點的速度關系：v_P＞v_M

B．兩小球第一次到達軌道最低點時對軌道的壓力關系：F_P＜F_M

C．兩小球從開始運動到第一次到達軌道最低點所用的時間關系：t_P=t_M

D．左邊小球能回到出發(fā)點位置，右邊小球不能回到出發(fā)點位置

發(fā)布：2024/11/17 14:30:2組卷：25引用：1難度：0.4

解析

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