如图所示，质量为m、电荷为-q的带电粒子（不计重力）从静止开始，经M、N间的加速电场加速后...

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

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重力不计的带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，由静止开始，经加速电场加速后，垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，圆心为O，半径为r．可将带电粒子的运动等效为一环形电流.
（1）求粒子在磁场中做圆周运动的线速度和等效环形电流的电流大小；
（2）在O点置一固定点电荷A，取适当的加速电压，使粒子仍可绕O做半径为r的圆周运动．现使磁场反向，但保持磁感应强度B的大小不变，改变加速电压，使粒子仍能绕O做半径为r的圆周运动，两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I．假设两次做圆周运动的线速度分别为V1、V2，试用m、q、r、B、V1（或V2）写出两次粒子所受库仑力的表达式，确定A所带电荷的电性，并用m、q、B写出△I的表达式．

高三物理简答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，一带电粒子（重力忽略不计）质量为m＝2.0×10－11 kg、电荷量q＝＋1.0×10－5 C，从静止开始经电压为U1＝100 V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为θ＝60°.已知偏转电场中金属板长L＝2 cm，圆形匀强磁场的半径R＝10 cm，求：

（1）带电粒子经U1＝100 V的电场加速后的速率；

（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；

（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．

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（18分）如图，带电量为+q、质量为m的粒子（不计重力）由静止开始经A、B间电场加速后，沿中心线匀速射入带电金属板C、D间，后粒子由小孔M沿径向射入一半径为R的绝缘筒，已知C、D间电压为U₀，板间距离为d，C、D间与绝缘筒内均有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B₀、B．

（1）（6分）求粒子在C、D间穿过时的速度v₀；

（2）（6分）求A、B间的加速电压U；

（3）（6分）粒子与绝缘筒壁碰撞，速率、电荷量都不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次（不含从M孔出来的一次）后又从M孔飞出，求筒内磁感应强度B （用三角函数表示）．

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如图所示，一个质量为m,电荷量+q的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经U1电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，金属板长L，两板间距d，粒子射出偏转电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域．求：

（1）两金属板间的电压U2的大小；

（2）若该匀强磁场的宽度为D，为使带电粒子不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大；

（3）试推导说明电性相同的不同带电粒子由同一加速电场静止加速再垂直进入同一偏转电场偏转时的运动轨迹相同。

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（10分）如图所示，一个质量m=2.0×10^-11kg、电荷量q=1.0×10^-5C的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经U₁=100V电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压U₂=100V的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长L=20cm、两板间距，匀强磁场的宽度D=10cm。求：

（1）带电粒子进入偏转电场时的速度v₀；

（2）带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向；

（3）为了使带电粒子不从磁场右边界射出，匀强磁场磁感应强度的最小值B。

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如图所示，一不计重力的带电粒子的质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U的电场加速后，从极板的右侧缝隙射出，然后从矩形区域ABCD的AD边的中点M进入磁场矩形区域ABCD内存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场(图中没有画出)，短形区域的边长AB=2L，AD=L，匀强电场的场强大小为E.试求：

（1）若带电粒子在矩形区域内做匀速直线运动，则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少：

（2）若撤掉矩形区域内的匀强电场，带电粒子将从B点离开磁场，则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少.

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