高二实验班物理练习（带电粒子在复合场中的运动）1．如图，质量为m的金属块，电量＋q，以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁场空间，匀强磁场的方向如图，匀强电场方向水平，滑块与绝缘地板间的摩擦因数为μ，已知滑块自A点沿绝缘板匀速直线运动，到B点与电路开关相碰，使形成电场的电路断开，电场立即消失，磁场依然存在，设碰撞时，滑块无电量损失，而动能变为碰撞前的1/4，滑块碰撞后，做匀速直线运动返回A点，往返总时间为T，AB长为L，求:（1）匀强电场大小和方向（2）磁感应强度B＝？（3）全过程摩擦力做的功。2．如图所示的装置中，N为水平放置的金属网板，M为与之平行的金属板，MN相距4.5cm，两板间电压UNM=2.30V，网板上方为垂直纸面大小为6.28×10-4T的匀强磁场，P与S正对．设想在某一时刻，一个自由电子从P点由静止开始运动，并穿过网板最后到达S'，已知SS'相距3.27×10-2m，设自由电子始终不会被吸附，整个装置放在真空中．求该自由电子从P第一次到达S'所需的时间．(电子荷质比e/m=1.76×1011C/kg)第1页共9页3．在绕地球做匀速圆周运动的卫星实验仓内，使一质量为m=1.0×10-3kg，带电量为Q=－4.0×10-3C的小球，以初速度V0=10m/s，从相距为2d，长度5d的两平行金属板左侧中点，沿平行于极板方向射入，如图所示．求：(1)为使小球恰能从AB极板的边缘B点射出，电源电动势为多大?(2)断开电源并使极板间电场强度为零，再在极板间加一垂直于纸面方向的匀强磁场，若d=10cm，为使小球恰能从CD极板的边缘D点射出，所加磁场的磁感强度为多大?方向如何?4．如图所示，MN均为长0.20m，水平放置的金属板，两板间相距d=0.12m，两板间加有垂直向里的B=0.1T的匀强磁场．已知电源的内阻r=1，滑动变阻器ab间的电阻R=15，离子源S产生m=2×10-24kg、q=－6.4×10-19C的带电粒子(视初速为零)从上板中央小孔O垂直进入两板间，离子所受重力不计,求：①K1断开，K2合上，要使离子沿着与N板平行的方向飞出，电源的电动势应为多大?②K1、K2同时合上，将变阻器的滑动触头滑到中央，则离子在距N板d／3处飞出，求离子飞出时的速度多大?第2页共9页5．一个质量为m，带电量为+q的粒子，以速度v0沿水平方向从如图所示的小孔M进入垂直于纸面的匀强磁场区域Ⅰ，并从小孔N沿竖直向上的方向进入到有水平方向匀强电场区域Ⅱ，最后打在P点，且OM=OP=d，重力不计．(1)求区域Ⅰ中磁感强度的大小，粒子从M运动到N所用时间．并在图上标出磁场的方向．(2)求区域Ⅱ中电场强度的大小，粒子从小孔N运动到P所用时间，并在图上标出电场方向．(3)求粒子到达P点的速度大小．第3页共9页6．如图平行金属板M、N间有方向垂直纸面向外的匀强磁场．动能为EK=1.6×10-16J的电子从A点(A在M左端正下方板间中点处)以速度方向平行于金属板的方向进入磁场，经1/8周期后恰从M板右端C点射出，若要求电子不偏转地通过两板，应在M、N间加多少伏的电压．(电子电量q=1.6×10-19C)7．如图所示，x轴下方是磁感强度为B的匀强磁场，上方是场强为E的匀强电场，方向如图，屏MN距y轴为S，今有一质量为m、电量为q的正粒子（不计重力）从坐标原点O沿负y方向射入磁场，若要粒子垂直打在屏MN上，那么：(1)粒子从原点射入时的速度v=？(2)粒子从射入磁场到垂直打在屏MN上所需时间t=?第4页共9页8．两块平行的水平放置的金属板、板长L=18cm，两板间距离d=5cm．两板间有垂直纸面的匀强磁场，其B=2×10-2T．两板间加有如图所示的周期性变化的电压．电压不为零时，上板带正电，下板带负电，若t=0时，有一质量m=10-12kg的带电粒子，以速率v=6×102m/s从两板的正中央沿垂直于磁场方向飞入两板之间，已知粒子带电量Q=+10-6C，问：该粒子能否穿过两金属板?若不能穿过，粒子打在何处?若能穿过，求穿过金属板所用的时间．2．第5页共9页3．4．解：．第6页共9页5．6．解：第7页共9页7．解：8．解：在加电压期间粒子在磁场和电场都存在的区域内运动第8页共9页第9页共9页
