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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上。实验发现：半径为r₀的粒子，其质量为m₀、电量为q₀，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。（球形体积和球形面积公式分别为）。求：

（1）图中区域II的电场强度Ｅ；

（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率ｖ；

（3）试讨论半径r≠r₀的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。

高三物理计算题中等难度题

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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上。实验发现：半径为r₀的粒子，其质量为m₀、电量为q₀，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。（球形体积和球形面积公式分别为）。求：
（1）图中区域II的电场强度Ｅ；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率ｖ；
（3）试讨论半径r≠r₀的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。

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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．实验发现：半径为r的粒子，其质量为m、电量为q，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V_球=πr³，S_球=4πr²）．求：

（1）图中区域II的电场强度E；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率v；
（3）试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．实验发现：半径为r的粒子，其质量为m、电量为q，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V_球=πr³，S_球=4πr²）．求：

（1）图中区域II的电场强度E；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率v；
（3）试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．实验发现：半径为r的粒子，其质量为m、电量为q，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V_球=πr³，S_球=4πr²）．求：

（1）图中区域II的电场强度E；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率v；
（3）试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．实验发现：半径为r的粒子，其质量为m、电量为q，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V_球=πr³，S_球=4πr²）．求：

（1）图中区域II的电场强度E；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率v；
（3）试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．
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某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．实验发现：半径为r的粒子，其质量为m、电量为q，刚好能沿O₁O₃直线射入收集室．不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力．（球形体积和球形面积公式分别为V_球=πr³，S_球=4πr²）．求：

（1）图中区域II的电场强度E；
（2）半径为r的粒子通过O₂时的速率v；
（3）试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转．
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用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子．在电离室中使纳米粒子电离后表面均匀带正电，且单位面积的电量为q．电离后，粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场、匀强磁场区域II，其中电场强度为E，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外．收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上．已知纳米粒子的密度为ρ，不计纳米粒子的重力及纳米粒子间的相互作用．（V_球=，S_球=4πr²）
（1）如果半径为r的某纳米粒子恰沿直线O₁O₃射入收集室，求该粒子的速率和粒子半径r；
（2）若半径为4r的纳米粒子进入区域II，粒子会向哪个极板偏转？计算该纳米粒子在区域II中偏转距离为l（粒子在竖直方向的偏移量）时的动能；（r视为已知）
（3）为了让半径为4r的粒子沿直线O₁O₃射入收集室，可以通过改变那些物理量来实现？提出一种具体方案．

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如图所示是选择密度相同、大小不同纳米粒子的一种装置。待选粒子带正电且电量与表面积成正比。待选粒子从O1进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U，粒子通过小孔O2射入正交的匀强电场磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左右两极板间距为d。区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上。若半径为r0，质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则
A．区域Ⅱ的电场与磁场的强度比值为
B．区域Ⅱ左右两极板的电势差
C．若纳米粒子的半径r＞r0，则刚进入区域Ⅱ的粒子仍将沿直线通过
D．若纳米粒子的半径r＞r0，仍沿直线通过，则区域Ⅱ的电场与原电场强度之比为

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如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外．一束质量为m、电量为q的带正电粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场，粒子的速度大小不同，重力不计，入射点P到直径MN的距离为h，则
A. 若某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反，则该粒子的入射速度是
B. 恰好能从M点射出的粒子速度是为
C. 若h＝R / 2，粒子从P点经磁场到M点的时间是
D. 当粒子轨道半径r=R时，粒子从圆形磁场区域最低点射出

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如图所示，在空间中有平行xOy平面的匀强电场，场强大小为100V/m．一群电量相同的带正电粒子以相同的初动能从P点出发，可以到达以原点O为圆心、半径为25cm的圆上的任意位置．比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能最大．已知∠OAP=37°（不计重力，不计粒子间相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（　　）
A. 该匀强电场的方向沿x轴负方向
B. 过A点的等势面与PA连线垂直
C. 到达圆与x轴负半轴的交点Q点的粒子动能最小
D. P、A两点的间电势差为32V

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