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電量為q質量為m的負粒子，由靜止從電場邊界上O點進入如圖所示的電場、磁場，電場強度為E，磁感強度為B，電場寬度為L，磁場足夠大。（不計帶電粒子重力）

1）求帶電粒子從O點出發后第一次到達電磁場邊界時的速度；
2）求帶電粒子從O點出發后到第二次到達電磁場邊界時的時間；
3）求帶電粒子從O點出發后到第三次到達電磁場邊界過程中經過的路程；

（1）

，解得

（3分）
（2）在電場中：

，（2分）；在磁場中：

，（2分）

（1分）
（3）在電場中：

（2分）；在磁場中：

（2分）

（1分）

略

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

空間存在如右圖所示的勻強電場E和勻強磁場B.下面關于帶電粒子在其中運動情況的判斷，正確的有(　　)

A．若不計重力，粒子做勻速運動的方向可沿y軸正方向，也可沿y軸負方向
B．若不計重力，粒子可沿x軸正方向做勻加速直線運動
C．若重力不能忽略，粒子不可能做勻速直線運動
D．若重力不能忽略，粒子仍可能做勻速直線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一交流電壓為u＝100

sin100πt V，由此表達式可知

A．該交流電壓的周期為0.02 s

B．用交流電壓表測該電壓，其示數為100

C．將該電壓加在100Ω的電阻兩端，電阻消耗的電功率為200 W

D．t＝

時，該交流電壓的瞬時值為100 V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向水平且垂直紙面向里，有兩個帶電小球a和b，a恰能在垂直于磁場方向的豎直平面內做半徑r=0.8 m的勻速圓周運動，b恰能以v=2 m/s的水平速度在垂直于磁場方向的豎直平面內向右做勻速直線運動．小球a、b質量m_a=10 g，m_b=40 g，電荷量q_a=1×10^－2C，q_b= 2×10^－2C，g=10m/s²。求：
（1）小球

a和b分別帶什么電？電場強度E與磁感應強度B的大小？
（2）小球a做勻速周周運動繞行方向是順時針還是逆時針？速度大小v_a是多大？
（3）設小球b的運動軌跡與小球a的運動軌跡的最低點相切，當小球a運動到最低點即切點時小球b也同時運動到切點，a、b相碰后合為一體，設為c，在相碰結束的瞬間，c的加速度a_c=？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直放置的金屬薄板M、N間距為d．絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過，與M板固接，右端處在磁感應強度為B的勻強磁場中．質量為m、帶電量為+q的中空小球P，套在水平直桿上，緊靠M板放置，與桿的動摩擦因數為μ．當在M、N板間加上適當的電壓U后，P球將沿水平直桿從N板小孔射出，試問：
（1）此時M、N哪個板的電勢高？它們間的電勢差必須大于多少？
（2）若M、N間電壓

時，小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場，則射入的速率多大？若磁場足夠大，水平直桿足夠長，則小球在磁場中運動的整個過程中，摩擦力對小球做多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一宇宙人在太空（萬有引力可以忽略不計）玩壘球。如圖所示，遼闊的太空球場半側為勻強電場，另半

側為勻強磁場，電場和磁場的分界面為垂直紙面的平面，電場

方向與界面垂直，磁場方向垂直紙面向里，電場強度大小

。宇宙人位于電場一側距界面為

的

點，

為

點至界面垂線的垂

足，

點位于紙面上

點的右側，

與磁場的方向垂直。壘球的質量

，電量

。宇宙人從

點以初速度

平行于界面投出壘球，要使壘球第一次通過界面時就擊中

點，求：（計算結果保留三位有效數字）
（1）

、

兩點之間的距離。
（2）壘球從拋出到第一次回到

點的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）質譜分析技術已廣泛應用于各前沿科學領域。湯姆孫發現電子的質譜裝置示意如圖，M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板，板長為L，板右端到屏的距離為D，且D遠大于L，

為垂直于屏的中心軸線，不計離子重力和離子在板間偏離

的距離。以屏中心O為原點建立

直角坐標系，其中x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。
（1）設一個質量為

、電荷量為

的正離子以速度

沿

的方向從

點射入，板間不加電場和磁場時，離子打在屏上O點。若在兩極板間加一沿

方向場強為E的勻強電場，求離子射到屏上時偏離O點的距離

；
（2）假設你利用該裝置探究未知離子，試依照以下實驗結果計算未知離子的質量數。
上述裝置中，保留原電場，再在板間加沿

方向的勻強磁場。現有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流，仍從O＇點沿

方向射入，屏上出現兩條亮線。在兩線上取y坐標相同的兩個光點，對應的x坐標分別為3.24mm和3.00mm，其中x坐標大的光點是碳12離子擊中屏產生的，另一光點是未知離子產生的。盡管入射離子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板間運動時

方向的分速度總是遠大于x方向和y方向的分速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，等腰直角三角形ABC區域內有磁感應強度大小為B，方向垂直紙面匈里的勻強磁場，AB邊水平。磁場下方有一方向水平向右的勻強電場。現有一質量為m電量為q的負離子（重力不計），以速度v0沿圖中虛線垂直電場且正對三角形ABC的頂點C射入，穿過電場區域后，負離子從AB邊進入磁場，又從AB邊射出。已知AB=

，電場寬度L=

。求：

（1）負離子在AB邊上入射點與出射點的距離；
（2）保持電場寬度L不變，調整電場上邊界與磁場邊界AB間的距離及電場強度的大小，使負離子在磁場中運動的時間最長，則此時電場強度E多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，xoy平面內，y軸左側有方向豎直向下，電場強度為E=1．0×1 0⁴ N／的勻強電場。在Y軸右側有一個邊界為圓形的勻強磁場區域，圓心O’位于x軸上,半徑為r=0．01 m，磁場最左邊與Y軸相切于O點，磁感應強度為B=0．01T，方向垂直紙面向里。在坐標x_o=0．06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ。一束帶正電的粒子從電場中的A點（圖中未標出）以垂直于電場的初速度向右運動，穿出電場時恰好通過坐標原點，速度大小為v="2" ×10⁶m／s，方向與x軸正向成300角斜向下。已知粒子的質量為m=1．0×l0^-2kg，電量為q=1．0×10^-10C，重力不計。

（1）求粒子出發點A的坐標；
（2）若圓形磁場可沿x軸向右移動，圓心O仍在x軸上，由于磁場位置的不同，導致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場半徑,磁場最左邊仍然與Y軸相切于O點，當磁場半徑至少為多大時，粒子就再也不能打到帶屏上?

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